АТФаза

редактировать
фермент дефосфорилирования
Аденозинтрифосфатаза
Идентификаторы
Номер ЕС 3.6.1.3
Номер CAS 9000-83-3
Базы данных
IntEnz Представление IntEnz
BRENDA Запись BRENDA
ExPASy Представление NiceZyme
KEGG Запись KEGG
MetaCyc метаболический путь
PRIAM профиль
PDB структурыRCSB PDB PDBe PDBsum
аденозинтрифосфат аденозиндифосфат аденозинмонофосфат

АТФазы(EC 3.6.1.3, аденилпирофосфатаза, АТФ монофосфатаза, трифосфатаза, Т-антиген SV40, аденозин-5'-трифосфатаза, АТФ-гидролаза, комплекс V (митохондриальный перенос электронов), (Ca + Mg) -ATPase, HCO 3 -ATPase, аденозинтрифосфатаза) являются класс ферментов, которые катализируют разложение АТФ на ADP и свободный ион фосфата о r обратная реакция. Эта реакция дефосфорилирования высвобождает энергию, которую фермент (в большинстве случаев) использует для запуска других химических реакций, которые в противном случае не произошли бы. Этот процесс широко используется во всех известных формах жизни.

. Некоторые из таких ферментов представляют собой интегральные мембранные белки (закрепленные в биологических мембранах ) и перемещают растворенные вещества через мембрану, обычно против градиента их концентрации. Их называют трансмембранными АТФазами.

Содержание

  • 1 Функции
  • 2 Структура
  • 3 Механизм
  • 4 Трансмембранные АТФ-синтазы
  • 5 Классификация
    • 5.1 Р-АТФаза
    • 5.2 Гены человека
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки

Функции

Na / KATPase

Трансмембранные АТФазы импортируют многие метаболиты, необходимые для клеточного метаболизма и экспортируют токсины , отходы и растворенные вещества, которые могут препятствовать клеточным процессам. Важным примером является обменник натрий-калий (или Na / KATPase ), который поддерживает потенциал клеточной мембраны. И другим примером является водород-калиевая АТФаза (Н / КАТФаза или желудочный протонный насос), которая подкисляет содержимое желудка. АТФаза генетически консервативна у животных; следовательно, карденолиды, являющиеся токсичными стероидами, вырабатываемыми растениями, которые действуют на АТФазы, вырабатывают общие и эффективные токсины животных, которые действуют дозозависимо.

Помимо обменников, другие категории трансмембранных АТФаз включают ко-переносчики и насосы (однако некоторые теплообменники также являются насосами). Некоторые из них, такие как Na / KATPase, вызывают чистый поток заряда, а другие нет. Их называют «электрогенными» и «неэлектрогенными» переносчиками соответственно.

Структура

Мотивы Уокера являются характерным мотивом белковой последовательности для связывания и гидролиза нуклеотидов. Помимо этой широкой функции, мотивы Уокера можно найти почти во всех природных АТФазах, за заметным исключением тирозинкиназ. Мотивы Уокера обычно образуют бета-лист -поворот- альфа-спираль, которая самоорганизуется как гнездо (структурный мотив белка). Считается, что это связано с тем, что современные АТФазы произошли от небольших NTP-связывающих пептидов, которые должны были быть самоорганизованными.

Дизайн белка смог воспроизвести функцию АТФазы (слабо) без использования природных последовательностей или структур АТФазы. Важно отметить, что в то время как все природные АТФазы имеют некоторую структуру бета-листов, разработанная «Альтернативная АТФаза» не имеет структуры бета-листов, демонстрируя, что эта жизненно важная функция возможна с последовательностями и структурами, не встречающимися в природе.

Механизм

Связь между гидролизом и переносом АТФ является более или менее строгой химической реакцией, в которой фиксированное количество молекул растворенного вещества транспортируется для каждой молекулы АТФ, которая подвергается гидролизу; например, 3 иона Na выходят из ячейки и 2 иона K внутрь на гидролизованный АТФ для обменника Na / K.

Трансмембранные АТФазы используют химическую потенциальную энергию АТФ, потому что они выполняют механическую работу : они переносят растворенные вещества в направлении, противоположном их термодинамически предпочтительному направлению движения, т.е. то есть со стороны мембраны, где они находятся в низкой концентрации, к стороне, где они находятся в высокой концентрации. Этот процесс считается активным транспортом.

. Например, блокирование везикулярных H-АТФаз могло бы увеличить pH внутри везикул и снизить pH цитоплазмы.

Трансмембранные АТФ-синтазы

АТФ-синтаза митохондрий и хлоропластов является анаболическим ферментом который использует энергию трансмембранного протонного градиента в качестве источника энергии для добавления неорганической фосфатной группы к молекуле аденозиндифосфата (ADP) с образованием молекулы аденозинтрифосфата (АТФ).

Этот фермент работает, когда протон движется вниз по градиенту концентрации, давая ферменту вращательное движение. Это уникальное вращательное движение связывает АДФ и Р вместе, создавая АТФ.

АТФ-синтаза также может действовать в обратном направлении, то есть использовать энергию, высвобождаемую при гидролизе АТФ, для перекачки протонов против их электрохимического градиента.

Классификация

Существуют разные типы АТФаз, которые могут различаться по функции (синтез и / или гидролиз АТФ), структуре (F-, V- и A-АТФазы содержат роторные двигатели) и по типу переносимых ими ионов.

  • Ротационные АТФазы
  • Р-АТФазы (E1E2-АТФазы) обнаружены в бактериях, грибах, а также в плазматических мембранах и органеллах эукариот и служат для переноса различных ионов через мембраны.
  • Е-АТФазыпредставляют собой поверхностные ферменты, которые гидролизуют ряд NTP, включая внеклеточный АТФ. Примеры включают экто-АТФазы, CD39 и экто-АТФ / Dases, все из которых являются членами "" суперсемейства.
  • Белки AAA представляют собой семейство кольцевых P-петля NTPases.

P-ATPase

P-ATPases (иногда известные как E1-E2 ATPases) обнаружены в бактериях, а также в плазматических мембранах и органеллах эукариот. Его название связано с коротким временем присоединения неорганического фосфата к остаткам аспартата во время активации. Функция Р-АТФазы заключается в транспортировке различных соединений, таких как ионы и фосфолипиды, через мембрану с использованием гидролиза АТФ для получения энергии. Существует много различных классов P-ATPases, которые переносят определенный тип иона. P-АТФазы могут состоять из одного или двух полипептидов и обычно могут принимать две основные конформации, E1 и E2.

Человеческие гены

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с аденозинтрифосфатазой .
Последняя правка сделана 2021-06-08 15:18:42
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте