Войти
 Кальций-АТФаза, состояние E2-Pi | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Условное обозначение | E1-E2_ATPase | ||||||||
| Pfam | PF00122 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR008250 | ||||||||
| ПРОФИЛЬ | PDOC00139 | ||||||||
| SCOP2 | 1su4 / СФЕРА / СУПФАМ | ||||||||
| TCDB | 3.A.3 | ||||||||
| OPM суперсемейство | 22 | ||||||||
| Белок OPM | 3b9b | ||||||||
| Мембранома | 224 | ||||||||
| |||||||||
В АТФазы Р-типа, также известный как E 1 -E 2 АТФазы, представляют собой большую группу эволюционно родственных ионных и липидных насосов, которые находятся в бактерий, архей и эукариот. АТФазы P-типа представляют собой первичные переносчики α-спирального пучка, названные на основе их способности катализировать ауто- (или само) фосфорилирование (следовательно, P) ключевого консервативного остатка аспартата внутри насоса и их источника энергии, аденозинтрифосфата (АТФ). Кроме того, все они, по-видимому, взаимно преобразуются, по крайней мере, между двумя разными конформациями, обозначенными E 1 и E 2. АТФазы P-типа подпадают под суперсемейство АТФазы P-типа (P-ATPase) ( TC # 3.A.3 ), которое по состоянию на начало 2016 года включает 20 различных семейств белков.
Большинство членов этого суперсемейства транспортеров катализируют захват и / или отток катионов, однако одно подсемейство, флиппазы ( TC # 3.A.3.8 ) участвует в переворачивании фосфолипидов для поддержания асимметричной природы биомембраны.
У людей АТФазы P-типа служат основой нервных импульсов, расслабления мышц, секреции и абсорбции в почках, абсорбции питательных веществ в кишечнике и других физиологических процессов. Яркими примерами АТФаз P-типа являются натрий-калиевый насос (Na + / K + -АТФаза), протонно-калиевый насос (H + / K + -АТФаза), кальциевый насос (Ca 2+ -АТФаза) и протонный насос плазматической мембраны (Н + -АТФаза) растений и грибов.
Обобщенная реакция для АТФаз P-типа:
nЛиганд 1 (выход) + млиганд 2 ( вход) + АТФ → nЛиганд 1 (вход) + млиганд 2 (выход) + АДФ + P i.
где лиганд может представлять собой ион металла или молекулу фосфолипида.
Первой обнаруженной АТФазой P-типа была Na + / K + -АТФаза, которую лауреат Нобелевской премии Йенс Кристиан Скоу выделил в 1957 году. Na + / K + -АТФаза была только первым членом большого и все еще растущего семейства белков ( см. мотив Swiss-Prot Prosite PS00154 ).
АТФазы P-типа имеют одну каталитическую субъединицу 70–140 кДа. Каталитическая субъединица гидролизует АТФ, содержит сайт фосфорилирования аспартил и сайты связывания для транспортируемого лиганда (ов) и катализирует перенос ионов. Различные подсемейства АТФаз P-типа также нуждаются в дополнительных субъединицах для правильного функционирования. Дополнительные субъединицы, не обладающие каталитической активностью, присутствуют в АТФазных комплексах АТФаз P1A, P2A, P2C и P4. Например, каталитическая альфа-субъединица Na + / K + -АТФазы состоит из двух дополнительных субъединиц, бета и гамма, участвующих в транспортировке, сворачивании и регуляции этих насосов. Первый Р-тип АТФаза, чтобы кристаллизовать был SERCA1a, A Sarco (эндо) плазменное ретикулум Са 2+ -АТФазой из быстро подергивания мышц от взрослого кролика. Общеизвестно, что структура SERCA1a является репрезентативной для суперсемейства АТФаз P-типа.
Каталитическая субъединица АТФаз P-типа состоит из цитоплазматического участка и трансмембранного участка с сайтами связывания транспортируемого лиганда (ов). Цитоплазматический участок состоит из трех цитоплазматических доменов, обозначенных как домены P, N и A, содержащих более половины массы белка.
Трансмембранный участок ( M домен) обычно имеет десять трансмембранных спиралей (M1-M10), при этом сайты связывания для транспортируемого лиганда (ов) расположены около середины бислоя. Хотя в большинстве подсемейств имеется 10 трансмембранных спиралей, есть некоторые заметные исключения. Предполагается, что АТФазы P1A содержат 7, а большое подсемейство насосов тяжелых металлов P1B), по прогнозам, будет иметь 8 трансмембранных спиралей. АТФазы P5, по-видимому, имеют всего 12 трансмембранных спиралей.
Общим для всех АТФаз P-типа является ядро из 6 трансмембранных сегментов (также называемых «транспортным (Т) доменом»; M1-M6 в SERCA), которые содержат сайты связывания для перемещенного лиганда (ов). Лиганд (ы) входят через полуканал к сайту связывания и выходят с другой стороны мембраны через другой полуканал.
В зависимости от АТФазы P-типа различается дополнительное количество трансмембранных сегментов (также называемых «поддерживающим (S) доменом»), которое между подсемействами колеблется от 2 до 6. Дополнительные трансмембранные сегменты, вероятно, обеспечивают структурную поддержку Т-домена и могут также имеют специализированные функции.
P-домен содержит канонический остаток аспарагиновой кислоты, фосфорилированный (в консервативном мотиве DKTGT; «D» - это однобуквенное сокращение аминокислоты аспартата) во время цикла реакции. Он состоит из двух частей, последовательно разделенных друг от друга. Эти две части собираются в семинитевой параллельный β-лист с восемью короткими связанными α-спиралями, образуя складку Россмана.
Паттерн сворачивания и расположение критических аминокислот для фосфорилирования в АТФазах P-типа имеют складку галогенкислоты-дегалогеназы, характерную для суперсемейства галогенкислот-дегалогеназ (HAD), как это предсказано гомологией последовательностей. Суперсемейство HAD функционирует по общей теме образования сложного эфира аспартата по механизму реакции S N 2. Эта реакция S N 2 четко наблюдается в растворенной структуре SERCA с ADP плюс AlF 4 -.
N-домен служит встроенной протеинкиназой, которая фосфорилирует P-домен. N-домен вставлен между двумя сегментами P-домена и образован семинитевым антипараллельным β-листом между двумя спиральными пучками. Этот домен содержит АТФ-связывающий карман, обращенный к растворителю рядом с P-доменом.
Домен A служит встроенной протеинфосфатазой, которая выполняет функцию дефосфорилирования фосфорилированного домена P. Домен А является наименьшим из трех цитоплазматических доменов. Он состоит из искаженной структуры желейного валика и двух коротких спиралей. Это исполнительный домен, модулирующий окклюзию транспортируемого лиганда (ов) в сайтах трансмембранного связывания, и он является стержнем в переносе энергии гидролиза АТФ в цитоплазматических доменах на векторный транспорт катионов в трансмембранном домене. Домен A дефосфорилирует P-домен как часть реакционного цикла с использованием высококонсервативного мотива TGES, расположенного на одном конце желейного валика.
Некоторые члены семейства АТФаз P-типа имеют дополнительные регуляторные (R) домены, слитые с помпой. Насосы P1B тяжелых металлов могут иметь несколько N- и C-концевых доменов связывания тяжелых металлов, которые, как было обнаружено, участвуют в регуляции. Ca 2+ -АТФазы P2B имеют аутоинбиторные домены в своих аминоконцевых (растения) или карбоксиконцевых (животных) областях, которые содержат сайты связывания для кальмодулина, который в присутствии Ca 2+ активирует P2B-АТФазы, нейтрализуя концевые ограничение. Протонные насосы плазматической мембраны P3A имеют С-концевой регуляторный домен, который в нефосфорилированном состоянии подавляет перекачку.
Все АТФазы P-типа используют энергию, полученную из АТФ, для управления транспортом. Они образуют высокоэнергетический промежуточный продукт аспартил-фосфоангидрид в реакционном цикле, и они взаимно преобразуются, по крайней мере, между двумя различными конформациями, обозначенными E 1 и E 2. Обозначение E 1 -E 2 происходит от первоначальных исследований этого семейства ферментов, проведенных на Na + / K + -АТФазе, где натриевая форма и форма калия обозначаются как E 1 и E 2, соответственно, в «Схема Пост-Альберса». Доказано, что схема E 1 -E 2 работает, но существует более двух основных конформационных состояний. Обозначения E 1 -E 2 подчеркивают селективность фермента. В E 1 насос имеет высокое сродство к экспортируемому субстрату и низкое сродство к импортированному субстрату. В E 2 он имеет низкое сродство к экспортируемому субстрату и высокое сродство к импортированному субстрату. Четыре основных состояния фермента образуют краеугольные камни в реакционном цикле. Происходит несколько дополнительных промежуточных продуктов реакции. Их называют E 1 ~ P, E 2 P, E 2 -P * и E 1 / E 2.
Гидролиз АТФ происходит в цитоплазматической головке на границе между доменами N и P. Два сайта Mg-ионов образуют часть активного сайта. Гидролиз АТФ тесно связан с перемещением транспортируемого лиганда (ов) через мембрану, находящуюся на расстоянии более 40 Å, с помощью домена A.
Филогенетический анализ 159 последовательностей, сделанных в 1998 году Axelsen и Палмгрен предположил, что АТФазы Р-типа могут быть разделены на пять подсемейств (типов; обозначены как P1-P5), основанный на строго сохраняющегося ядра последовательности, за исключением весьма переменной N и C терминала регионы. Чан и др. (2010) также проанализировали АТФазы P-типа во всех основных прокариотических типах, для которых были доступны полные данные о последовательности генома, и сравнили результаты с результатами для эукариотических АТФаз P-типа. Филогенетический анализ сгруппировали белки независимо от организма, из которого они изолированы и показал, что диверсификация АТФазы семейства Р-типа, имели место до разделения эубактерий, архебактерий и eucaryota. Это подчеркивает важность этого семейства белков для выживания клеток в стрессовых условиях.
АТФазы Р1 (или АТФазы типа I) состоят из АТФаз переходных / тяжелых металлов. Топологический тип I (тяжелые металлы) АТФазы P-типа преобладают у прокариот (примерно в десять раз).
P1A АТФазы (или тип IA) участвуют в импорте K + ( TC № 3.A.3.7 ). Они являются атипичными АТФазами P-типа, потому что, в отличие от других АТФаз P-типа, они функционируют как часть гетеротетрамерного комплекса (называемого KdpFABC ), где фактический транспорт K + опосредуется другим субкомпонентом комплекса.
АТФазы P1B (или АТФазы типа IB) участвуют в транспорте мягких кислот Льюиса : Cu +, Ag +, Cu 2+, Zn 2+, Cd 2+, Pb 2+ и Co 2+ (TC # s 3.A.3.5 и 3.А.3.6 ). Они являются ключевыми элементами устойчивости металлов и гомеостаза металлов в широком спектре организмов.
Связывание металла с трансмембранными сайтами связывания металлов (TM-MBS) в Cu + -ATPases требуется для фосфорилирования фермента и последующего транспорта. Однако Cu + не получает доступ к Cu + -АТФазам в свободной ( гидратированной ) форме, но связывается с белком-шапероном. Доставка Cu + от Archaeoglobus fulgidus Cu + -chaperone, CopZ (см TC # 3.A.3.5.7 ), к соответствующему Cu + -АТФазы, Копа ( ТК # 3.A.3.5.30 ), был учился. CopZ взаимодействует с N-концевым (ыми) доменом (ами) связывания металла CopA (MBD) и доставляет металл к нему. MBD, загруженные Cu +, действуя как доноры металлов, не могли активировать CopA или усеченный CopA без MBD. Напротив, CopZ, нагруженный Cu +, активировал конструкции CopA ATPase и CopA, в которых MBD не могли связываться с Cu +. Кроме того, в условиях отсутствия оборота CopZ перевел Cu + в TM-MBS CopA, в котором вообще отсутствуют MBD. Таким образом, MBD могут выполнять регуляторную функцию, не участвуя непосредственно в транспорте металлов, а шаперон доставляет Cu + непосредственно к сайтам трансмембранного транспорта Cu + -АТФаз. Wu et al. (2008) определили структуры двух конструкций Cu (CopA) насоса из Archaeoglobus fulgidus с помощью криоэлектронной микроскопии трубчатых кристаллов, которая показала общую архитектуру и доменную организацию молекулы. Они локализовали его N-концевой MBD в цитоплазматических доменах, которые используют гидролиз АТФ для управления транспортным циклом, и построили псевдоатомную модель, приспособив существующие кристаллографические структуры к картам криоэлектронной микроскопии для CopA. Результаты также предполагают Cu-зависимую регуляторную роль MBD.
В CopA Archaeoglobus fulgidus ( TC # 3.A.3.5.7 ) инвариантные остатки в спиралях 6, 7 и 8 образуют два трансмембранных сайта связывания металлов (TM-MBS). Они связывают Cu + с высоким сродством в тригональной плоской геометрии. Цитоплазматический шаперон Cu + CopZ переносит металл непосредственно на TM-MBS; однако загрузка обоих TM-MBS требует связывания нуклеотидов с ферментом. В соответствии с классическим механизмом транспорта АТФаз P-типа, занятость обоих трансмембранных сайтов цитоплазматическим Cu + является требованием для фосфорилирования фермента и последующего транспорта в периплазматическую или внеклеточную среду. Транспортные исследования показали, что большинство Cu + -ATPases привода цитоплазматического Cu + отлив, хотя и с весьма различными скоростями транспорта в гармонии с их различными физиологическими функциями. Типичные насосы Cu + -отвода, ответственные за толерантность к Cu +, такие как Escherichia coli CopA, имеют скорость оборота в десять раз выше, чем те, которые участвуют в сборке купропротеина (или альтернативных функциях). Это объясняет неспособность последней группы вносить значительный вклад в отток металла, необходимый для выживания в средах с высоким содержанием меди. Были описаны структурные и механистические детали функции АТФазы P-типа, транспортирующей медь.
P2-АТФазы (или АТФазы типа II) разделены на четыре группы. Топологические АТФазы типа II (специфичные для Na +, K +, H + Ca 2+, Mg 2+ и фосфолипидов) преобладают у эукариот (примерно вдвое).
P2A-АТФазы (или АТФазы типа IIA) представляют собой АТФазы Ca 2+, которые транспортируют Ca 2+. P2A-АТФазы делятся на две группы. Члены первой группы называются Ca 2+ -АТФазами сарко / эндоплазматического ретикулума (также называемые SERCA). Эти насосы имеют два сайта связывания ионов Ca 2+ и часто регулируются ингибирующими вспомогательными белками, имеющими один трансмембранный охватывающий сегмент (например, фосфоламбаном и сарколипином. В клетке они расположены в саркоплазматическом или эндоплазматическом ретикулуме. SERCA1a является типом Насос IIA. Вторая группа АТФаз P2A называется Ca 2+ -АТФазами секреторного пути (также называемая SPCA). Эти насосы имеют единственный сайт связывания иона Ca 2+ и расположены в секреторных везикулах (животные) или в вакуолярной мембране. (грибки). (ТК № 3.A.3.2)
Кристаллические структуры кальциевых насосов Sarcoplasimc / эндоплазматического ретикулума, управляемые АТФ, можно найти в RCSB.
SERCA1a состоит из цитоплазматического участка и трансмембранного участка с двумя сайтами связывания Са 2+. Цитоплазматический участок состоит из трех цитоплазматических доменов, обозначенных как домены P, N и A, содержащих более половины массы белка. Трансмембранный участок имеет десять трансмембранных спиралей (M1-M10) с двумя сайтами связывания Ca 2+, расположенными около середины бислоя. Сайты связывания образованы карбонилами боковых цепей и основной цепи из M4, M5, M6 и M8. M4 раскручивается в этой области из-за консервативного пролина (P308). Это раскручивание M4 признано ключевой структурной особенностью АТФаз P-типа.
Структуры доступны для обоих Е 1 и Е 2 состояний Са 2+ АТФазы, показывающие, что Ca 2+ связывание вызывает значительные изменения во всех трех цитоплазматических доменов по отношению друг к другу.
В случае SERCA1a, энергия от АТФ используются для транспортировки 2 Ca 2+ -ионов с цитоплазматической стороны к просвету в саркоплазматическом ретикулуме и противотранспорт 1-3 протонов в цитоплазму. Начиная с состояния E 1 / E 2, реакционный цикл начинается, когда фермент высвобождает 1-3 протона из катион-лигирующих остатков в обмен на цитоплазматические -ионы Ca 2+. Это приводит к сборке сайта фосфорилирования между АТФ-связанным N-доменом и Р-доменом, в то время как А-домен управляет закупоркой связанного Са 2+. В этом закрытом состоянии ионы Ca 2+ захоронены в белковой среде без доступа к какой-либо стороне мембраны. Состояние Ca 2 E 1 ~ P формируется в результате киназной реакции, при которой домен P фосфорилируется с образованием АДФ. Расщепление β-фосфодиэфирной связи высвобождает гамма-фосфат из ADP и высвобождает N-домен из P-домена.
Затем это позволяет домену A вращаться к сайту фосфорилирования, создавая прочную ассоциацию как с доменами P, так и с доменами N. Это движение домена A оказывает толчок вниз на M3-M4 и сопротивление на M1-M2, заставляя насос открываться на просветной стороне и формируя состояние E 2 P. Во время этого перехода трансмембранные Са 2+ -связывающие остатки раздвигаются, разрушая сайт связывания с высоким сродством. Это согласуется с общей моделью перемещения субстрата, показывающей, что энергия при первичном переносе используется не для связывания субстрата, а для его повторного высвобождения из скрытых противоионов. В то же время N-домен подвергается воздействию цитозоля и готов к обмену АТФ в нуклеотид-связывающем сайте.
Когда Ca 2+ диссоциирует на просветную сторону, сайты связывания катионов нейтрализуются связыванием протонов, что делает закрытие трансмембранных сегментов благоприятным. Это закрытие связано с вращением вниз домена A и перемещением домена P, что затем приводит к состоянию окклюзии E 2 -P *. Между тем домен N обменивает ADP на ATP.
Домен Р дефосфорилируется доменом А, и цикл завершается, когда фосфат высвобождается из фермента, стимулируемого недавно связавшимся АТФ, в то время как цитоплазматический путь открывается для обмена протонов на два новых иона Ca 2+.
Xu et al. предположили, как связывание Ca 2+ вызывает конформационные изменения в TMS 4 и 5 в мембранном домене (M), которые, в свою очередь, вызывают вращение домена фосфорилирования (P). Нуклеотидсвязывающие (N) и β-листовые (β) домены очень мобильны, при этом N гибко связан с P, а β гибко связан с M. Моделирование грибковой H + АТФазы на основе структур насоса Ca 2+, предложили сравнимое вращение N на 70º относительно P для доставки АТФ к сайту фосфорилирования.
Одно сообщение предполагает, что эта Са 2+ АТФаза саркоплазматического ретикулума (SR) является гомодимерной.
Кристаллические структуры показали, что консервативная петля TGES Са 2+ -АТФазы изолирована в состоянии Ca 2 E 1, но становится вставленной в каталитический сайт в состояниях E 2. Anthonisen et al. (2006) охарактеризовали кинетику стадий частичной реакции транспортного цикла и связывания фосфорильных аналогов BeF, AlF, MgF и ванадата у мутантов с изменениями консервативных остатков петли TGES. Эти данные предоставляют функциональные доказательства, подтверждающие роль Glu 183 в активации молекулы воды, участвующей в дефосфорилировании E 2 P → E 2, и предполагают прямое участие боковых цепей петли TGES в контроле и облегчении вставки петли. в каталитическом центре. Кроме того, взаимодействия петли TGES, по-видимому, облегчают ее отделение от каталитического сайта во время перехода E 2 → Ca 2 E 1.
Кристаллические структуры кальциевой АТФазы доступны в RCSB и включают: PDB : 4AQR, 2L1W, 2M7E, 2M73 и другие.
P2B (или АТФазы типа IIB) представляют собой АТФазы Ca 2+, которые транспортируют Ca 2+. Эти насосы имеют единственный сайт связывания иона Ca 2+ и регулируются связыванием кальмодулина с аутоингибиторными встроенными доменами, расположенными либо на карбоксиконцевом (животные), либо на аминоконцевом (растения) конце белка помпы. В клетке они расположены в плазматической мембране (животные и растения) и внутренних мембранах (растения). Ca 2+ -АТФаза плазматической мембраны (также называемая PMCA) животных является АТФазой P2B ( TC # 3.A.3.2 )
P2C-АТФазы (или тип IIC) включают близкородственные Na + / K + и H + / K + -АТФазы из клеток животных. ( TC # 3.A.3.1 )
Рентгеновская кристаллическая структура Na + / K + -АТФазы почек свиньи с разрешением 3,5 Å была определена с двумя ионами рубидия, связанными в закрытом состоянии в трансмембранной части α-субъединицы. Некоторые из остатков, образующих полость для окклюзии рубидия / калия в Na + / K + -АТФазе, гомологичны тем, которые связывают кальций в Ca 2+ -АТФазе сарко (эндо) плазматического ретикулума. Карбоксиконца из альфа-субъединицы содержатся в кармане между трансмембранными спиралями, и, как представляются, новым регуляторный элемент управления сродством натрия, возможно, под влиянием мембранного потенциала.
Crystal Structures доступны в RCSB и включают: PDB : 4RES, 4RET, 3WGU, 3WGV и другие.
P2D-АТФазы (или тип IID) включают небольшое количество Na + (и K +) -экспортирующих АТФаз, обнаруженных в грибах и мхах. ( Переносчики грибов K + ; TC № 3.A.3.9 )
АТФазы Р3 (или АТФазы типа III) делятся на две группы.
P3A-АТФазы (или тип IIIA) содержат H + -АТФазы плазматической мембраны прокариот, протистов, растений и грибов.
H + -АТФаза плазматической мембраны лучше всего охарактеризована у растений и дрожжей. Поддерживает уровень внутриклеточного pH и трансмембранного потенциала. Десять трансмембранных спиралей и три цитоплазматических домена определяют функциональную единицу АТФ-связанного транспорта протонов через плазматическую мембрану, и структура заблокирована в функциональном состоянии, ранее не наблюдавшемся в АТФазах P-типа. Трансмембранный домен обнаруживает большую полость, которая, вероятно, заполнена водой, расположенную около середины плоскости мембраны, где она выстлана консервативными гидрофильными и заряженными остатками. Транспортировка протонов против высокого мембранного потенциала легко объясняется этим структурным расположением.
Предполагается, что АТФазы P3B (или тип IIIB) представляют собой Mg 2+ -АТФазы, обнаруженные в эубактериях и растениях. Грибковые переносчики H + ( TC № 3.A.3.3 ) и Mg 2+ ( TC № 3.A.3.4 )
АТФазы P4 (или АТФазы типа IV) представляют собой флиппазы, участвующие в транспорте фосфолипидов, таких как фосфатидилсерин, фосфатидилхолин и фосфатидилэтаноламин.
АТФазы Р5 (или АТФазы типа V) обладают неизвестной специфичностью. Эта большая группа встречается только у эукариот и делится на две группы.
P5A-АТФазы (или тип VA) участвуют в регуляции гомеостаза в эндоплазматическом ретикулуме.
АТФазы P5B (или тип VB) обнаруживаются в лизосомной мембране животных. Мутации в этих насосах связаны с множеством неврологических заболеваний.
В дополнение к подсемействам АТФаз P-типа, перечисленным выше, было идентифицировано несколько прокариотических семейств с неизвестной функцией. Database Transporter Классификация обеспечивает репрезентативный список членов P-АТФазы надсемейства, который по состоянию на начало 2016 года, состоящий из 20 семей. Члены суперсемейства P-ATPase обнаружены у бактерий, архей и эукариот. Кластеризация на филогенетическом дереве обычно соответствует специфичности переносимого иона (ов).
У эукариот они присутствуют в плазматических мембранах или эндоплазматических ретикулярных мембранах. У прокариот они локализуются на цитоплазматических мембранах.
Позже были проанализированы АТФазы P-типа от 26 видов эукариот.
Chan et al. (2010) провели эквивалентный, но более обширный анализ суперсемейства АТФазы P-типа у прокариот и сравнили их с таковыми у эукариот. В то время как некоторые семейства представлены в обоих типах организмов, другие встречаются только в одном из других типов. Первичные функции прокариотических АТФаз P-типа, по-видимому, заключаются в защите от стрессовых условий окружающей среды. Функционально охарактеризована лишь около половины семейств АТФаз P-типа.
Многие семейства АТФаз Р-типа обнаруживаются исключительно у прокариот (например, АТФазы K + типа Kdp (тип III) и все прокариотические функционально не охарактеризованные семейства АТФазы Р-типа (FUPA)), в то время как другие ограничиваются эукариотами (например, фосфолипидные флиппазы и др.) все 13 эукариотических семейств FUPA). Горизонтальный перенос генов часто происходил среди бактерий и архей, которые имеют сходное распределение этих ферментов, но редко между большинством эукариотических царств и еще реже между эукариотами и прокариотами. В некоторых бактериальных типах (например, Bacteroidetes, Flavobacteria и Fusobacteria ) усиление и потеря гена АТФазы, а также горизонтальный перенос происходили редко, в отличие от большинства других бактериальных типов. Некоторые семейства (например, АТФазы Kdp-типа) претерпели гораздо меньший горизонтальный перенос генов, чем другие прокариотические семейства, возможно, из-за их мультисубъединичных характеристик. Функциональные мотивы лучше сохраняются по семейным линиям, чем по организменным линиям, и эти мотивы могут быть семейно-специфичными, облегчая функциональные предсказания. В некоторых случаях события слияния генов создавали АТФазы P-типа, ковалентно связанные с регуляторными каталитическими ферментами. В одном семействе (семейство 24 FUPA) ген АТФазы типа I (N-конец) слит с геном АТФазы типа II (C-конец) с сохранением функции только для последнего. Минимизация генома привела к преимущественной потере генов АТФазы P-типа. Чан и др. (2010) предположили, что у прокариот и некоторых одноклеточных эукариот основной функцией АТФаз P-типа является защита от экстремальных стрессовых условий окружающей среды. Классификация АТФаз P-типа с неизвестной функцией на филогенетические семейства обеспечивает руководство для будущих молекулярно-биологических исследований.
Гены человека, кодирующие АТФазы Р-типа или белки, подобные АТФазе Р-типа, включают:
Биологический портал 