Войти
| Семейство симпортеров натрия: растворенного вещества | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Структура симпортера натрия / сахара со связанной галактозой от вибриона parahaemolyticus. | |||||||||||
| Идентификаторы | |||||||||||
| Символ | SSF | ||||||||||
| Pfam | PF00474 | ||||||||||
| InterPro | IPR001734 | ||||||||||
| PROSITE | PDOC00429 | ||||||||||
| TCDB | 2.A.21 | ||||||||||
| суперсемейство OPM | 64 | ||||||||||
| белок OPM | 3dh4 | ||||||||||
| CDD | cd10322 | ||||||||||
| |||||||||||
Члены семейства Solute: Sodium Symporter (SSS) (TC # 2.A.21 ) катализировать растворенное вещество: Na symport. Семейство SSS входит в суперсемейство APC. Транспортируемые растворенные вещества могут быть сахарами, аминокислотами, органо-катионами, такими как холин, нуклеозиды, инозиты, витамины, мочевина или анионы, в зависимости от системы. Члены семейства SSS были идентифицированы у бактерий, архей и эукариот. Почти все функционально хорошо охарактеризованные члены обычно катализируют поглощение растворенных веществ через Na symport.
Симпорт натрия / субстрата (или ко-транспорт) - широко распространенный механизм транспорта растворенных веществ через цитоплазматические мембраны про- и эукариотических клеток. Энергия, запасенная в направленном внутрь электрохимическом градиенте натрия (движущая сила натрия, SMF), который используется для управления накоплением растворенных веществ против градиента концентрации. SMF генерируется первичными натриевыми насосами (например, АТФазами натрия / калия, комплексами дыхательной цепи, перемещающими натрий) или посредством действия антипортеров натрия / протона. Транспортеры натрия / субстрата сгруппированы в разные семейства на основании сходства последовательностей.
Плацентарный поливитаминный симпортер человека совместно транспортирует анионный витамин с двумя Na. В кроличьем ко-транспортере Na: D-глюкозы, SGLT1, путь транслокации глюкозы, вероятно, включает TMS 10-13, а сайт связывания ингибитора флоризина включает петлю 13 (остатки 604-610).. Связывание катионов в N-концевом домене может вызывать связанные с транспортом конформационные изменения. Консервативный тирозин в первом трансмембранном сегменте симпортеров растворенного вещества: натрия участвует в совместном транспорте субстрата, связанного с Na. Подробно обсуждались механистические аспекты сайтов связывания Na в LeuT-подобных симпортерах складок.
В гомологе человека (hSGLT1) H может заменять Na, но очевидное сродство к глюкозе снижается в 20 раз с 0,3 до 6 мМ. Кажущееся сродство к H составляет 6 мкМ, что в 1000 раз выше, чем к Na (6 мМ). Транспортная стехиометрия составляет от 1 глюкозы до 2 Na или H. Если Asp204 заменяется глутаматом (D204E), кажущееся сродство к H увеличивается>20x без изменения очевидного сродства к Na. Мутация D204N или D204C способствует возникновению чувствительных к флоризину H-токов, которые в 10 раз превышают токи Na, а стехиометрия глюкоза: H в этом случае достигает 1: 145. Таким образом, мутантная система ведет себя как глюкозо-зависимый H-канал.
Белки SSS различаются по размеру от примерно 400 до примерно 700 остатков и, вероятно, имеют от тринадцати до пятнадцати предполагаемых трансмембранных спиральных гаечные ключи (ТМС). Обычно они имеют общее ядро из 13 TMS, но разные члены семейства имеют разное количество TMS. Топология 13 TMS с периплазматическим N-концом и цитоплазматическим C-концом была экспериментально определена для симпортера пролин: Na, PutP, E. coli. Остатки, важные для связывания субстрата и Na в PutP, обнаруживаются в TMS 2, 7 и 9, а также в соседних петлях. Топология 14 TMS с периплазматическими N- и C-концами была установлена для носителя Vibrio parahaemolyticus SglT. SglT транспортирует сахар: Na со стехиометрией 1: 1. Однако MctP Rhizobium leguminosarum может поглощать монокарбоксилаты посредством механизма H-симпорта, поскольку не удалось продемонстрировать зависимость от Na, а поглощение было сильно ингибировано 10 мкМ CCP.
Faham et al., (2008) сообщили о кристаллической структуре члена семейства растворенных веществ: soduium symporter (SSS), симпортера Vibrio parahaemolyticus натрия: галактозы, vSGLT (2XQ2, 3DH4 ). Структура приблизительно 3,0 ангстрем содержит 14 трансмембранных α-спиралей в обращенной внутрь конформации с центральной структурой из перевернутых повторов 5 TM спиралей (TM2-TM6 и TM7-TM11). Галактоза связана в центре ядра, закрыта от внешних растворов гидрофобными остатками. Архитектура ядра аналогична структуре переносчика лейцина (LeuT) (TC # 2.A.22.4.2 ) из семейства NSS. Моделирование направленной наружу конформации на основе структуры LeuT в сочетании с биофизическими данными позволило понять структурные перестройки для активного транспорта.
Некоторые бактериальные сенсорные киназы (например, 2.A.21.9.1 ) имеют N-концевые, 12 TMS, сенсорные домены, которые регулируют C-концевые киназные домены. Последние гомологичны киназному домену NtrB и другим сенсорным киназам. N-концевые сенсорные домены гомологичны, но отдаленно родственны членам SSS. Ближайшими гомологами являются PutP E. coli (2.A.21.2.1 ) и PanF E. coli (2.A.21.1.1 ). Гомологичные регуляторные домены обнаружены у видов Agrobacterium, Mesorhizobium, Sinorhizobium, Vibrio cholerae и Bacillus. Хотя ясно, что эти домены функционируют как сенсоры, неизвестно, переносят ли они также небольшие молекулы, которые они воспринимают.
Общая транспортная реакция, обычно катализируемая членами этого семейства:
растворенное вещество (выход) + nNa (выход) → растворенное вещество (вход) + nNa (в).
Модель упорядоченного связывания транспорта натрия / субстрата предполагает, что натрий сначала связывается с пустым переносчиком, тем самым вызывая конформационное изменение, которое увеличивает сродство переносчика к растворенному веществу. Образование тройного комплекса вызывает другое структурное изменение, в результате которого натрий и субстрат подвергаются воздействию другого участка мембраны. Субстрат и натрий высвобождаются, а пустой транспортер переориентируется в мембране, позволяя циклу снова начинаться.
Белки, принадлежащие к семейству SSS, можно найти в База данных классификации транспортеров.
; SLC5A1 ; ; ; ; SLC5A2 ; SLC5A3 ; SLC5A4 ; SLC5A5 ; SLC5A6 ; SLC5A7 ; SLC5A8 ;
