Войти
| Вытяжной насос арсенита и антимонита | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||||
| Символ | ArsA | ||||||||||
| Pfam | PF02374 | ||||||||||
| InterPro | IPR027541 | ||||||||||
| SMART | SM00382 | ||||||||||
| TCDB | 3.A.4 | ||||||||||
| суперсемейство OPM | 124 | ||||||||||
| белок OPM | 3sja | ||||||||||
| |||||||||||
| мембранный белок насоса мышьяка | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | ArsB | ||||||||
| Pfam | PF02040 | ||||||||
| InterPro | IPR000802 | ||||||||
| TCDB | 2.A.45 | ||||||||
| |||||||||
отток бактерий с резистентностью к арсениту (Ars) может состоять из двух белков, ArsB (TC # 2.A.45.1.1 ; составная часть мембраны с двенадцатью трансмембранными ключами) и ArsA (TC # 3.A.4.1.1 ; АТФ-гидролизующий, транспортная энергизирующая субъединица, как для хромосомно-кодируемой системы E. coli ), или одного белка (только интегральный мембранный белок ArsB кодируемой плазмидой системы Staphylococcus ). Белки ArsA имеют два АТФ-связывающих домена и, вероятно, возникли в результате тандемной дупликации гена. Все белки ArsB обладают двенадцатью трансмембранными ключами и также могут возникать в результате тандемной дупликации генов. Конструктивно насосы Ars напоминают отводящие насосы типа ABC, но нет значительного сходства последовательности между насосами Ars и ABC. Когда присутствует только ArsB, система работает по механизму, зависящему от pmf, и, следовательно, принадлежит подклассу TC 2.A (т. Е. TC # 2.A.45 ). Когда также присутствует ArsA, гидролиз АТФ вызывает отток, и, следовательно, система принадлежит к подклассу TC 3.A (то есть TC # 3.A.4 ). Таким образом, ArsB появляется дважды в системе TC (ArsB и ArsAB), но ArsA появляется только один раз. Эти насосы активно выталкивают как арсенит, так и антимонит.
Гомологи ArsB обнаружены у грамотрицательных и грамположительных бактерий, а также у цианобактерий. Гомологи также встречаются у архей и эукариев. Иногда в одном организме можно найти несколько паралогов. Среди отдаленных гомологов, обнаруженных у эукариот, есть члены семейства DASS (TC # 2.A.47 ), включая почечный Na: котранспортер сульфата (Q07782 ) и почечный Na: дикарбоксилатный котранспортер человека (gbU26209 ). Следовательно, белки ArsB являются членами суперсемейства (называемого суперсемейством IT (переносчик ионов) ). Тем не менее, ArsB уникальным образом получил способность функционировать вместе с ArsA, чтобы связывать гидролиз АТФ с оттоком анионов. ArsAB принадлежит к суперсемейству ArsA ATPase.
Уникальным представителем семейства ArsB является отводящий насос рисового кремния (силикат ), Lsi2 (TC # 2.A.45.2.4 ). Системы захвата кремния, Lsi1 (TC # 1.A.8.12.2 ) и Lsi2 экспрессируются в корнях, на плазматических мембранах клеток как в экзодерме, так и в энтодерма. В отличие от Lsi1, который локализуется на дистальной стороне, Lsi2 локализуется на проксимальной стороне тех же клеток. Таким образом, эти клетки имеют переносчик притока на одной стороне и переносчик оттока на другой стороне клетки, чтобы обеспечить эффективный трансцеллюлярный транспорт питательного вещества.
Белки ArsA гомологичны белкам нитрогеназы железа (NifH) 2 из бактерий и протохлорофиллидредуктазы железосера, АТФ-связывающие белки цианобактерий, водорослей и растений.
Гомологи ArsA обнаружены у бактерий, архей и эукариев (как животных, так и растений), но их в базах данных гораздо меньше, чем белков ArsB, что позволяет предположить, что многие гомологи ArsB функционируют посредством pmf-зависимого механизма, вероятно, антипорта арсенита: H.
В транспортере ArsAB E. coli и ArsA, и ArsB узнают и связывают свои анионные субстраты. Была предложена модель, в которой ArsA чередуется между двумя практически исключительными конформациями. В одном (ArsA) сайт A1 закрыт, но сайт A2 открыт, но в другом (ArsA) верно обратное. Антимонит [Sb (III)] изолирует ArsA в конформации ArsA, которая катализирует гидролиз АТФ в A2, чтобы управлять ArsA между конформациями, которые имеют высокое (связанный с нуклеотидом ArsA) и низкое (без нуклеотидное ArsA) сродство к антимониту. Предполагается, что ArsA использует этот процесс для секвестрации Sb (III) и выброса его в канал ArsB.
В случае ArsAB на границе этих двух половин находятся два нуклеотид-связывающих домена и металлоид. -связывающий домен. Было показано, что Cys-113 и Cys-422 образуют высокоаффинный сайт связывания металлоидов. Кристаллическая структура ArsA показывает два других связанных атома металлоида, один связан с Cys-172 и His-453, а другой - с His-148 и Ser-420. В ArsA имеется только один высокоаффинный сайт связывания металлоидов. Cys-172 контролирует сродство этого сайта к металлоиду и, следовательно, эффективность металлоактивации откачивающего насоса ArsAB.
Общая реакция, катализируемая ArsB (предположительно, uniport):
Арсенит или антимонит (в) → Арсенит или антимонит (вне).
Общая реакция, катализируемая ArsB-ArsA, следующая:
Арсенит или антимонит (в) + ATP ⇌ Арсенит или антимонит (вне) + ADP + P i.
