ATP-vezujući domen ABC transportera

ABC transporter višestrukih lekova SAV1866, zatvoreno stanje
Идентификатори
Симбол ABC_tran
Пфам PF00005
ИнтерПро IPR003439
ПРОСИТЕ PDOC00185
СКОП 1b0u
ТЦДБ 3.A.1
ОПМ фамилија 17
ОПМ протеин 2hyd
Доступне ПДБ структуре:
1vplA:29-210 1g9xA:33-229 1g6hA:33-229

1gajA:33-229 1ji0A:31-214 1z47A:29-210 2awnA:29-210 1q1bD:29-210 1q12A:29-210 2awoC:29-210 1q1eA:29-210 1vciA:38-219 1v43A:38-219 1g292:29-216 1oxsC:31-217 1oxvA:31-217 1oxtA:31-217 1oxuC:31-217 1oxxK:31-217 1b0uA:32-229 1f3oA:31-221 1l2tA:31-221 1l7vC:26-209 1z2rG:369-554 1pf4D:369-554 2ap2P:1103-1116 1mv5A:375-560 1xefC:495-679 1mt0A:495-679 1jj7A:531-718 1ckwA:497-522 1ckxA:497-522 1ckyA:497-522 1ckzA:497-522 1xmiB:451-622 2bbsA:451-622 2bbtA:451-622 1nbd :451-622 1xmjA:451-622 2bboA:451-622 1r0wD:451-622 1xfaA:451-622 1r0xB:451-622 1r0zB:451-622 1q3hD:451-622 1xf9B:451-622 1r0yA:451-622 1r10A:451-622 1yqtA:99-286 1sgwA:27-190 2d3wA:27-222 2d2fA:29-220 2d2eA:29-220

U molekularnog biologiji, ATP-vezujući domen ABC transportera je u vodi rastvorni domen transmembranskog ABC transportera.

ABC transporteri pripadaju ATP-vezujućoj kasetnoj superfamiliji, koja koristi hidrolizu ATP za translociranje raznih jedinjenja kroz biološke membrane. ABC transporteri se minimalno sastoje od dva konzervirana regiona: visoko konzervirane ATP vezujuće kasete (ABC) i manje konzerviranog transmembranskog domena (TMD). Ti regioni se mogu naći na istom proteinu ili na dva različita proteina. Većina ABC transportera deluju kao dimeri i stoga se sastoje od četiri domena, dva ABC modula i dva TM domena.

Biologiška funkcija

ABC transporteri učestvuju u eksportu ili importu širokog opsega supstrata, od malih jona do makromolekula. Glavna funkcija ABC importnih sistema je snabdevanje esencijalnim nutrijenatima bakterija. Oni su prisutni samo kod prokariota i njihova četiri konstitutivna domena su obično kodirana u obliku nezavisnih polipeptida (dva ABC proteina i dva TMD proteina). Za dejstvo prokariotskih importera su neophodni dodatni ekstracitoplazmatični vezujući proteini (jedan ili više po sistemu). U kontrastu s tim, eksportni sistemi učestvuju u iznosu štetnih supstanci, eksportu ekstracelularnih toksina i membranskih komponenti. Oni su prisutni u svim živim organizmima i generalno su dva TM domena stopljena sa ABC modulom u mnoštvu kombinacija. Pojedini eukariotski eksporteri kodiraju četiri domena na istom polipeptidnom lancu.

Aminokiselinske sekvence

Poznato je da ABC modul (približno dve stotine ostataka) vezuje i hidrolizuje ATP, čime se spreže transport sa ATP hidrolizom kod velikog broja bioloških procesa. Kaseta je duplirana u nekoliko potfamilija. Njena primarna sekvenca je visoko konzervirana, sa tipičnom petljom vezivanja fosfata: Walker A, i mestom vezivanja magnezijuma: Walker B. Osim ta dva regiona, tri druga konzervirana motiva su prisutna u ABC kaseti: prekidački region koji sadrži histidinsku petlju, za koji je smatra da polarizuje napadajuće molekule vode za hidrolizu, karakteristični konzervirani motiv (LSGGQ) ABC transportera, i Q-motiv (između Walker A i LSGGQ), koji formira interakcije sa gama fosfatom putem vodene veze. Walker A, Walker B, Q-petlja i prekidački region formiraju mesto vezivanja nukleotida.

3D strukture

3D strukture monomernih ABC modula poprimaju zdelasti L-oblik sa dve distinktne ruke.[1][2] ArmI (uglavnom beta-lanac) sadrži Walker A i Walker B. Važni ostaci za ATP hidrolizu i/ili vezivanje su locirani u P-petlji. Mesto ATP vezivanja je locirano u armI ekstremitetu. Perpendikularna armII ruka sadrži uglavnom alfa heliksni potdomen sa potpisnim motivom. Smatra se da je ona neophodna radi strukturnog integriteta ABC modula. ArmII je u direktnom kontaktu sa TMD. Prevojni segment između armI i armII sadrži histidinsku petlju i Q-petlju, koji ostvaraju kontakt sa gama fosfatom ATP molekula. ATP hidroliza dovodi do konformacione promene koja omogućava ADP oslobađanje. U dimeru su dve ABC kasete u međusobnom kontaktu putem hidrofobinih interakcija na antiparalelnoj beta-ravni armI sa dvostrukom osom.

Ljudski proteini koji sadrže ovaj domen

ABCA1; ABCA10; ABCA12; ABCA13; ABCA2; ABCA3; ABCA4; ABCA5; ABCA6; ABCA7; ABCA8; ABCA9; ABCB1; ABCB10; ABCB11; ABCB4; ABCB5; ABCB6; ABCB7; ABCB8; ABCB9; ABCC1; ABCC10; ABCC11; ABCC12; ABCC2; ABCC3; ABCC4; ABCC5; ABCC6; ABCC8; ABCC9; ABCD1; ABCD2; ABCD3; ABCD4; ABCE1; ABCF1; ABCF2; ABCF3; ABCG1; ABCG2; ABCG4; ABCG5; ABCG8; CFTR; MRP3; TAP1; TAP2; TAPL;

Reference

  1. ^ Hung LW, Wang IX, Nikaido K, Liu PQ, Ames GF, Kim SH (1998). „Crystal structure of the ATP-binding subunit of an ABC transporter”. Nature. 396 (6712): 703—7. PMID 9872322. doi:10.1038/25393. 
  2. ^ Hollenstein K, Dawson RJ, Locher KP (2007). „Structure and mechanism of ABC transporter proteins”. Curr. Opin. Struct. Biol. 17 (4): 412—8. PMID 17723295. doi:10.1016/j.sbi.2007.07.003. 

Literatura

  • Rosteck Jr, P. R.; Reynolds, P. A.; Hershberger, C. L. (1991). „Homology between proteins controlling Streptomyces fradiae tylosin resistance and ATP-binding transport”. Gene. 102 (1): 27—32. PMID 1864505. doi:10.1016/0378-1119(91)90533-h. 
  • Blight, M. A.; Holland, I. B. (1990). „Structure and function of haemolysin B,P-glycoprotein and other members of a novel family of membrane translocators”. Molecular Microbiology. 4 (6): 873—880. PMID 1977073. doi:10.1111/j.1365-2958.1990.tb00660.x. 
  • Higgins, C. F.; Hyde, S. C.; Mimmack, M. M.; Gileadi, U.; Gill, D. R.; Gallagher, M. P. (1990). „Binding protein-dependent transport systems”. Journal of bioenergetics and biomembranes. 22 (4): 571—592. PMID 2229036. doi:10.1007/BF00762962.