APC Суперсемейство

Идентификаторы
Символ	Апк
PFAM клан	CL0062
Эко	5051.1.1
TCDB	2.A.3
OPM Суперсемейство	64

Суперсемейство аминокислотно-полиамин-организма ( APC ) в настоящее время известны , является вторым по величине суперсемейством вторичных белков-носителей, которые в настоящее время, ^{[ 1 ]} и он содержит несколько растворенных носителей . ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Первоначально суперсемейство APC состояло из подсемейств под классификационным номером Transporter (TC # 2.A.3 ). С тех пор это суперсемейство было расширено, чтобы включить восемнадцать разных семей.

Последние добавленные семейства включают PAAP (предполагаемый аминокислотный пермеаза), LIVC (аминокислота разветвленной цепи: катионо-симпортер), NRAMP (белок, связанный с естественным устойчивостью, макрофаги), CSTA (углеродное голодание A белок), KUP (K ⁺ Поглощение пермеазы), бене (бензоат: h ⁺ Вирджиния Симпортер) и AE (анион -обменник). Биоинформатический и филогенетический анализ используется для постоянного расширения существующих семейств и суперсемей.

Другими составляющими суперсемейства APC являются семейство AAAP ( TC# 2.A.18 ), семейство HAAAP ( TC# 2.A.42 ) и семейство LCT ( TC# 2.A.43 ). Некоторые из этих белков имеют 11 TMS. Эукариотические члены этой суперсемейства были рассмотрены Wipf et al. (2002) ^{[ 4 ]} и Fischer et al. (1998). ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Семьи

В настоящее время признанные семьи в суперсемействе APC (с числами TC в синем) включают: ^{[ 6 ]}

Белки APC у людей

Есть несколько белков APC, экспрессируемых у людей, и они являются SLC . белками ^{[ 3 ]}^{[ 7 ]}^{[ 2 ]} Существует 11 семейств SLC, включая белки APC: SLC4, 5, 6, 7, 11, 12, 23, 26, 32, 36 и 38. ^{[ 3 ]} Атипичный SLC TMEM104 также кластер в клан APC. ^{[ 3 ]}

Структура и функция

Топология хорошо охарактеризованного человеческого анионного обменника 1 (AE1) соответствует урааподобной топологии 14 TMS (12 α-спиральных TMS и 2 смешанных катушки/спиральных TMS). Все функционально охарактеризованные члены суперсемейства APC используют катионный симпорт для накопления субстрата, за исключением некоторых членов семейства AE, которые часто используют анион: анионный обмен. Все новые записи содержат два 5 или 7 повторных единиц TMS, характерную для суперсемейства APC, иногда с дополнительными TMS на концах, вероятно, результатом добавления до дублирования. Семейство CSTA содержит наибольшие различия в TMS. Новые функционально охарактеризованные элементы транспортируют аминокислоты, пептиды и неорганические анионы или катионы. За исключением анионов, это типичные субстраты установленных членов суперсемейства APC. Активные сайты TMS богаты глицильными остатками в переменных, но консервативных договоренностях.

В CADB E. coli ( 2.a.3.2.2 ) аминокислотные остатки, участвующие как в поглощении, так и в экскреции, или исключительно в экскреции, расположены в цитоплазматических петлях и цитоплазматической стороне трансмембранных сегментов, тогда как остатки, вовлеченные в поглощение, являются расположен в периплазматических петлях и трансмембранных сегментах. ^{[ 8 ]} Предполагается, что гидрофильная полость образуется трансмембранными сегментами II, III, IV, VI, VII, X, XI и XII. ^{[ 8 ]} Основываясь на трехмерных структурах членов суперсемейства APC, Rudnick (2011) предложил путь к транспорту и предложил механизм « качалка» . ^{[ 6 ]}^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}

Структура и функция антипортера купюверин-лизина, CADB ( 2.A.3.2.2 ) и антипортера путем-аортин, Pote ( 2.a.3.2.1 ), в E. coli были оценены с использованием модельных структур На основе кристаллической структуры ADIC ( 2.A.3.2.5 ), антипортер агматина-аргинина ( PDB : 3L1L ). Центральная полость CADB, содержащая субстрат-сайт, шире, чем у Pote, отражая различные размеры кадаверин и путем путем. Размер центральной полости CADB и Pote зависит от угла трансмембранной спирали 6 (TM6) против периплазмы. Tyr (73), Tyr (89), Tyr (90), Glu (204), Tyr (235), ASP (303) и Tyr (423) из CADB и Cys (62), Trp (201), Glu (207), TRP (292) и Tyr (425) POTE сильно участвуют в антипорте. Кроме того, TRP (43), Tyr (57), Tyr (107), Tyr (366) и Tyr (368) CADB участвуют преимущественно в поглощении кадаверина при нейтральном pH, в то время как только Tyr (90) Pote вовлечен преимущественно в поглощении путем. Результаты показали, что центральная полость CADB состоит из TMS 2, 3, 6, 7, 8 и 10, а Pote состоит из TMS 2, 3, 6 и 8. Несколько остатков необходимы для распознавания кадаверин в Периплазма, потому что уровень кадаверина намного ниже, чем у путем путем при нейтральном рН. ^{[ 6 ]}

Приблизительно бочкообразная субъединица ADIC ок. Диаметр 45 Å состоит из 12 трансмембранных спиралей, TMS1 и TMS6, прерваны короткими негелициальными участками в середине их трансмембранных пролетов. ^{[ 11 ]} Биохимический анализ гомологов помещает амино и карбокси термини на внутриклеточную сторону мембраны. TM1 - TM10 окружает большую полость, подвергнутую внеклеточному раствору. Эти десять спиралей составляют два перевернутых структурных повторения. TM1-TM5 ADIC хорошо совпадает с TM6-TM10, перевернувшейся «вверх ногами» вокруг псевдо-двойной оси, почти параллельной мембранной плоскости. Таким образом, пары TMS1 с TMS6, TMS2 с TMS7 и т. Д. Спирали TMS11 и TMS12, не являющиеся участниками в этом повторе, обеспечивают большую часть гомодимерного раздела 2500 Å 2. Adic отражает общую складку, неожиданно наблюдалась в четырех филогенетически не связанных семействах NA ⁺-Копленные переносчики растворения: BCCT ( 2.A.15 ), NCS1 ( 2.A.39 ), SSS ( 2.A.21 ) и NSS ( 2.A.22 ). ^{[ 6 ]}^{[ 11 ]}

Транспортные реакции

Транспортные реакции, как правило, катализируются членами суперсемейства APC, включают: ^{[ 6 ]}

Раствор: Proton Symport

Растворенное (out) + nh ⁺ (Out) → растворенное (in) + nh ⁺ (в).

Раствор: растворенная антипорта

Solute-1 (out) + раствор-2 (in) ⇌ раствор-1 (in) + раствор-2 (out).

Эти реакции могут отличаться для некоторых членов семьи.

Ссылки

^ Vastermark A, Wollwage S, Houle Me, Rio R, Saier MH (октябрь 2014 г.). «Расширение суперсемейства APC вторичных носителей» . Белки . 82 (10): 2797–811. doi : 10.1002/prot.24643 . PMC 4177346 . PMID 25043943 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Höglund, Pär J.; Nordström, Karl JV; Schiöth, Helgi B.; Фредрикссон, Роберт (апрель 2011 г.). «Семейства носителей растворенного вещества имеют удивительно длинную эволюционную историю с большинством человеческих семей, присутствующих до расхождения билатерианских видов» . Молекулярная биология и эволюция . 28 (4): 1531–1541. doi : 10.1093/molbev/msq350 . ISSN 1537-1719 . PMC 3058773 . PMID 21186191 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Perland, Emelie; Фредрикссон, Роберт (март 2017 г.). «Классификационные системы вторичных активных транспортеров». Тенденции в фармакологических науках . 38 (3): 305–315. doi : 10.1016/j.tips.2016.11.008 . ISSN 1873-3735 . PMID 27939446 .
^ WIPF D, Ludewig U, Tegeder M, Rentsch D, Koch W, Frommer WB (март 2002 г.). «Сохранение аминокислотных транспортеров в грибах, растениях и животных». Тенденции в биохимических науках . 27 (3): 139–47. doi : 10.1016/s0968-0004 (01) 02054-0 . PMID 11893511 .
^ Фишер, WN; Андре, б; Rentsch, D; Krolkiewics, S; Tegeder, M; Breitkreuz, K; Frommer, WB (1998). «Аминокислотный транспорт у растений». Тенденции планы Sci . 3 (188–195): 188–195. Bibcode : 1998tps ..... 3..188f . Doi : 10.1016/s1360-1385 (98) 01231-x .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон Saier, MH Jr. "2.a.3 Суперсемейство аминокислот-полиний-организма (APC)" . База данных классификации Transporter . Saier Lab Bioinformatics Group.
^ Хедигер, Матиас А.; Ромеро, Майкл Ф.; Пэн, джи-бин; Рольфс, Андреас; Таканага, Хитоми; Бруфорд, Элспет А. (февраль 2004 г.). «Азбуки растворенных носителей: физиологические, патологические и терапевтические последствия белкового белка переноса мембраны человека». Pflügers Archiv: Европейский журнал физиологии . 447 (5): 465–468. doi : 10.1007/s00424-003-1192-y . ISSN 0031-6768 . PMID 14624363 . S2CID 1866661 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Soksawatmaechhin W, Uemura T, Fukiwake N, Kashiwagi K, Igarashi K (сентябрь 2006 г.). «Идентификация сайта распознавания трубки на антипортере-антипортере трупочника» . Журнал биологической химии . 281 (39): 29213–20. doi : 10.1074/jbc.m600754200 . PMID 16877381 .
^ Forrest LR, Rudnick G (декабрь 2009 г.). «Пакет-качалка: механизм для поток растворенного вещества с ионной связью с помощью симметричных переносчиков» . Физиология . 24 (6): 377–86. doi : 10.1152/physiol.00030.2009 . PMC 3012352 . PMID 19996368 .
^ Рудник Дж (сентябрь 2011 г.). «Цитоплазматический путь проникновения транспортеров нейротрансмиттеров» . Биохимия . 50 (35): 7462–75. doi : 10.1021/bi200926b . PMC 3164596 . PMID 21774491 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Fang Y, Jayaram H, Shane T, Kolmakova-Partensky L, Wu F, Williams C, Xiong Y, Miller C (август 2009 г.). «Структура прокариотического виртуального протонного насоса при 3.2 разрешении» . Природа . 460 (7258): 1040–3. Bibcode : 2009natur.460.1040f . doi : 10.1038/nature08201 . PMC 2745212 . PMID 19578361 .

Дальнейшее чтение

Чанг А.Б., Лин Р., Кит Студли В., Тран С.В., Сайер М.Х. (май 2004). «Филогения как направляющая структура и функция белков переноса мембраны». Биология молекулярной мембраны . 21 (3): 171–81. doi : 10.1080/09687680410001720830 . PMID 15204625 . S2CID 45284885 .
Vastermark A, Wollwage S, Houle Me, Rio R, Saier MH (октябрь 2014 г.). «Расширение суперсемейства APC вторичных носителей» . Белки . 82 (10): 2797–811. doi : 10.1002/prot.24643 . PMC 4177346 . PMID 25043943 .
Wong FH, Chen JS, Reddy V, Day JL, Shlykov MA, Wakabayashi St, Saier MH (2012). «Суперсемейство аминокислот-полиамин-органации» . Журнал молекулярной микробиологии и биотехнологии . 22 (2): 105–13. doi : 10.1159/000338542 . PMID 22627175 .
Jack DL, Paulsen It, Saier MH (август 2000 г.). «Суперсемейство аминокислот/полиамин/организм (APC) транспортеров, специфичные для аминокислот, полиаминов и органокаций» . Микробиология . 146 (8): 1797–814. doi : 10.1099/00221287-146-8-1797 . PMID 10931886 .
Каур Дж., Олхова Е., Мальвия В.Н., Грелл Э., Мишель Х (январь 2014 г.). «Транспортер L-лизина высокой стереоселективности суперсемейства аминокислот-полиамин-органации (APC): производство, функциональная характеристика и моделирование структуры» . Журнал биологической химии . 289 (3): 1377–87. doi : 10.1074/jbc.m113.510743 . PMC 3894322 . PMID 24257746 .

Начиная с этого редактирования , в этой статье используется контент из «суперсемейства аминокислот-полиамин-органокации (APC)» , которое лицензировано таким образом, что позволяет повторно использовать в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-Sharealik 3.0 , но не под GFDL . Все соответствующие условия должны соблюдаться.

[Vastermark-1] Vastermark A, Wollwage S, Houle Me, Rio R, Saier MH (октябрь 2014 г.). «Расширение суперсемейства APC вторичных носителей» . Белки . 82 (10): 2797–811. doi : 10.1002/prot.24643 . PMC 4177346 . PMID 25043943 .

[Höglund_1531–1541-2] Jump up to: ^а ^{беременный} Höglund, Pär J.; Nordström, Karl JV; Schiöth, Helgi B.; Фредрикссон, Роберт (апрель 2011 г.). «Семейства носителей растворенного вещества имеют удивительно длинную эволюционную историю с большинством человеческих семей, присутствующих до расхождения билатерианских видов» . Молекулярная биология и эволюция . 28 (4): 1531–1541. doi : 10.1093/molbev/msq350 . ISSN 1537-1719 . PMC 3058773 . PMID 21186191 .

[:0-3] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Perland, Emelie; Фредрикссон, Роберт (март 2017 г.). «Классификационные системы вторичных активных транспортеров». Тенденции в фармакологических науках . 38 (3): 305–315. doi : 10.1016/j.tips.2016.11.008 . ISSN 1873-3735 . PMID 27939446 .

[Wipf1-4] WIPF D, Ludewig U, Tegeder M, Rentsch D, Koch W, Frommer WB (март 2002 г.). «Сохранение аминокислотных транспортеров в грибах, растениях и животных». Тенденции в биохимических науках . 27 (3): 139–47. doi : 10.1016/s0968-0004 (01) 02054-0 . PMID 11893511 .

[Fischer-5] Фишер, WN; Андре, б; Rentsch, D; Krolkiewics, S; Tegeder, M; Breitkreuz, K; Frommer, WB (1998). «Аминокислотный транспорт у растений». Тенденции планы Sci . 3 (188–195): 188–195. Bibcode : 1998tps ..... 3..188f . Doi : 10.1016/s1360-1385 (98) 01231-x .

[TCDB-6] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон Saier, MH Jr. "2.a.3 Суперсемейство аминокислот-полиний-организма (APC)" . База данных классификации Transporter . Saier Lab Bioinformatics Group.

[7] Хедигер, Матиас А.; Ромеро, Майкл Ф.; Пэн, джи-бин; Рольфс, Андреас; Таканага, Хитоми; Бруфорд, Элспет А. (февраль 2004 г.). «Азбуки растворенных носителей: физиологические, патологические и терапевтические последствия белкового белка переноса мембраны человека». Pflügers Archiv: Европейский журнал физиологии . 447 (5): 465–468. doi : 10.1007/s00424-003-1192-y . ISSN 0031-6768 . PMID 14624363 . S2CID 1866661 .

[Soksawatmaekhin_2006-8] Jump up to: ^а ^{беременный} Soksawatmaechhin W, Uemura T, Fukiwake N, Kashiwagi K, Igarashi K (сентябрь 2006 г.). «Идентификация сайта распознавания трубки на антипортере-антипортере трупочника» . Журнал биологической химии . 281 (39): 29213–20. doi : 10.1074/jbc.m600754200 . PMID 16877381 .

[Forrest-9] Forrest LR, Rudnick G (декабрь 2009 г.). «Пакет-качалка: механизм для поток растворенного вещества с ионной связью с помощью симметричных переносчиков» . Физиология . 24 (6): 377–86. doi : 10.1152/physiol.00030.2009 . PMC 3012352 . PMID 19996368 .

[Rudnick_2011-10] Рудник Дж (сентябрь 2011 г.). «Цитоплазматический путь проникновения транспортеров нейротрансмиттеров» . Биохимия . 50 (35): 7462–75. doi : 10.1021/bi200926b . PMC 3164596 . PMID 21774491 .

[Fang-11] Jump up to: ^а ^{беременный} Fang Y, Jayaram H, Shane T, Kolmakova-Partensky L, Wu F, Williams C, Xiong Y, Miller C (август 2009 г.). «Структура прокариотического виртуального протонного насоса при 3.2 разрешении» . Природа . 460 (7258): 1040–3. Bibcode : 2009natur.460.1040f . doi : 10.1038/nature08201 . PMC 2745212 . PMID 19578361 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]