ATPaz - ATPase

adenosinetrifosfataz
tanımlayıcılar
AB numarası 3.6.1.3
CAS Numarası. 9000-83-3
veritabanları
IntEnz IntEnz görünümü
BRENDA BRENDA girişi
ExPASy NiceZyme görünümü
fıçı Fıçı girişi
MetaCyc metabolik yol
PRİAM profil
PDB yapıları RCSB PDB PDBe PDB toplamı
Adenozin trifosfat
adenosin difosfat
adenosin monofosfat

ATPazlar ( EC 3.6.1.3 , bir denosine 5'- T ri p hosphat ase , adenylpyrophosphatase ATP monofosfataz, trifosfat, SV40 T-antijeni, ATP hidrolaz, kompleks V (mitokondriyal elektron taşıma) (Ca + 2 , Mg + 2 ) -ATPase, HCO 3 - ATPaz, adenosin trifosfat) sınıfıdır enzim katalize ayrışma arasında ATP içine ADP ve serbest fosfat iyonu ya da ters reaksiyonu. Bu defosforilasyon reaksiyonu , enzimin (çoğu durumda) aksi halde gerçekleşmeyecek olan diğer kimyasal reaksiyonları yürütmek için kullandığı enerjiyi serbest bırakır . Bu süreç bilinen tüm yaşam formlarında yaygın olarak kullanılmaktadır .

Bu tür bazı enzimler, integral zar proteinleridir ( biyolojik zarlar içinde demirlenir ) ve çözünen maddeleri tipik olarak konsantrasyon gradyanlarına karşı zar boyunca hareket ettirir . Bunlara transmembran ATPazlar denir.

Fonksiyonlar

Na + /K + ATPaz

Transmembran ATPazlar, hücre metabolizması için gerekli metabolitleri ithal eder ve hücresel süreçleri engelleyebilecek toksinleri, atıkları ve çözünen maddeleri ihraç eder. Önemli bir örnek, hücre zarı potansiyelini koruyan sodyum-potasyum değiştiricidir (veya Na + /K + ATPase ) . Ve bir başka örnek, midenin içeriğini asitleştiren hidrojen potasyum ATPaz (H + /K + ATPaz veya gastrik proton pompası). ATPaz hayvanlarda genetik olarak korunur; bu nedenle, ATPazlar üzerinde etkili olan bitkiler tarafından üretilen toksik steroidler olan kardenolidler, doza bağlı olarak hareket eden genel ve etkili hayvan toksinleri oluşturur.

Eşanjörlerin yanı sıra, diğer transmembran ATPaz kategorileri, yardımcı taşıyıcıları ve pompaları içerir (ancak, bazı eşanjörler de pompalardır). Bunlardan bazıları, Na + /K + ATPaz gibi net bir yük akışına neden olur, ancak diğerleri olmaz. Bunlara sırasıyla "elektrojenik" ve "elektrojenik olmayan" taşıyıcılar denir.

Yapı

Walker motifleri nükleotid bağlama ve hidrolizi için bir sahte protein sekansı motifi vardır. Bu geniş işlevin ötesinde, Walker motifleri, dikkate değer tirozin kinazlar hariç, neredeyse tüm doğal ATPazlarda bulunabilir . Walker motifleri genellikle bir Yuva (protein yapısal motifi) olarak kendi kendine organize olan bir Beta sayfası -dönüş- Alfa sarmalı oluşturur . Bunun nedeni, modern ATPazların kendi kendini organize etmesi gereken küçük NTP bağlayıcı peptitlerden evrimleşmesi olduğu düşünülmektedir.

Protein tasarımı , doğal ATPase dizileri veya yapıları kullanmadan ATPase fonksiyonunu (zayıf bir şekilde) kopyalayabilmiştir. Daha da önemlisi, tüm doğal ATPase'ler bir beta-yaprak yapısına sahipken, tasarlanan "Alternatif ATPase", beta-yaprak yapısından yoksundur ve bu, yaşam için gerekli olan işlevin doğada bulunmayan diziler ve yapılarla mümkün olduğunu gösterir.

mekanizma

ATP hidrolizi ve taşıma arasındaki bağlantı, aşağı yukarı katı bir kimyasal reaksiyondur, burada hidrolize edilen her ATP molekülü için sabit sayıda çözünen molekül taşınır; örneğin, Na + /K + değiştirici için hidrolize edilen ATP başına hücreden 3 Na + iyonu ve içeriye 2 K + iyonu .

Transmembran ATPazlar, ATP'nin kimyasal potansiyel enerjisinden yararlanır, çünkü mekanik iş yaparlar: çözünenleri termodinamik olarak tercih ettikleri hareket yönünün tersi yönde, yani zarın düşük konsantrasyonda oldukları tarafından olduğu tarafa taşırlar. yüksek konsantrasyondadırlar. Bu işlem aktif taşıma olarak kabul edilir .

Örneğin veziküler H + -ATPazlar'ın bloke edilmesi veziküllerin içindeki pH'ı artıracak ve sitoplazmanın pH'ını azaltacaktır.

Transmembran ATP sentazları

Ana madde: ATP sentaz

ATP sintaz ve mitokondri ve kloroplastlar bir bir anabolik bir transmembran enerjisini koşum enzim proton bir eklemek için bir enerji kaynağı olarak gradyanı inorganik fosfat molekülüne grubu adenosin difosfat adenozin trifosfat (ATP), bir molekül oluşturmak için (ADP).

Bu enzim, bir proton konsantrasyon gradyanında aşağı hareket ettiğinde çalışır ve enzime bir dönme hareketi verir. Bu benzersiz dönme hareketi, ATP oluşturmak için ADP ve P'yi birbirine bağlar.

ATP sentaz aynı zamanda ters olarak da işlev görebilir, yani protonları elektrokimyasal gradyanlarına karşı pompalamak için ATP hidrolizi tarafından salınan enerjiyi kullanır.

sınıflandırma

İşlev (ATP sentezi ve/veya hidroliz), yapı (F-, V- ve A-ATPazlar döner motorlar içerir) ve taşıdıkları iyonların türüne göre farklılık gösterebilen farklı ATPaz türleri vardır.

  • Döner ATPazlar
  • P-ATPazlar (E1E2-ATPazlar) bakterilerde, mantarlarda ve ökaryotik plazma zarlarında ve organellerinde bulunur ve zarlar arasında çeşitli farklı iyonları taşıma işlevi görür.
  • E-ATPazlar , hücre dışı ATP de dahil olmak üzere bir dizi NTP'yi hidrolize eden hücre yüzeyi enzimleridir . Örnekler arasında , tümü bir " GDA1 CD39 " üst ailesinin üyeleri olan ekto-ATPazlar, CD39'lar ve ekto-ATP/Dazlar yer alır .
  • AAA proteinleri , halka şeklindeki bir P-döngü NTPaz ailesidir .

P-ATPaz

Ana madde: P-ATPaz

P-ATPazlar (bazen E1-E2 ATPazlar olarak bilinir) bakterilerde ve ayrıca ökaryotik plazma zarlarında ve organellerinde bulunur. Adı, aktivasyon anında aspartat kalıntılarına inorganik fosfatın kısa süreli bağlanmasından kaynaklanmaktadır. P-ATPase'in işlevi, enerji için ATP hidrolizini kullanarak iyonlar ve fosfolipidler gibi çeşitli farklı bileşikleri bir zar boyunca taşımaktır. Belirli bir iyon türünü taşıyan birçok farklı P-ATPaz sınıfı vardır. P-ATPazlar bir veya iki polipeptitten oluşabilir ve genellikle E1 ve E2 olmak üzere iki ana konformasyon alabilir.

insan genleri

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar