ATPase
Adenosinetriphosphatase
Struktur af en protonpumpe af plasmamembran af Arabidopsis thaliana
(fra PDB 3B8C )
| EF-nr. | EC |
|---|---|
| CAS-nummer |
| IUBMB | IUBMB-post |
|---|---|
| IntEnz | IntEnz-visning |
| BRENDA | BRENDA indgang |
| KEGG | KEGG-indgang |
| MetaCyc | Metabolisk vej |
| PRIAM | Profil |
| FBF | Strukturer |
| GÅ | AmiGO / EGO |
The ATPase Membranen er en klasse af enzymer relateret til energistofskiftet, som hydrolyserer eller syntetiserer molekyler af adenosintriphosphat (ATP), mens overføre ioner fra den ene side til den anden af membranen . Der er flere klasser af dem, afhængigt af om de syntetiserer eller hydrolyserer ATP, afhængigt af hvilken type ion de transporterer ...
Deres centrale involvering i energioverførsler inden i cellen gør dem til en allestedsnærværende klasse af proteiner. F- og P-type ATPaser er til stede i både eukaryoter og prokaryoter , type V ATPaser kun i eukaryoter.
Bioenergetik
- Syntesen af ATP fra ADP og uorganisk fosfat kræver kemisk energi . Denne energi tilføres ved diffusion gennem det enzymatiske kompleks af visse ATPaser af ioner (protoner) i henhold til det elektrokemiske potentiale af membranen, der er etableret andetsteds af en elektrontransportkæde . De således producerede ATP'er er den mest almindelige energikilde i cytoplasmaet. Dens hydrolyse, en eksoterm reaktion, er forbundet med endotermiske kemiske reaktioner, som ellers ikke ville finde sted.
- ATPaser, der hydrolyserer ATP, bruger sin energi til at transportere ioner mod deres koncentrationsgradient:
+ H 2 O 
+ P i .ATPase type F eller F1-F0 ATP-synthase
Disse enzymer, der er placeret i en pedunkuleret sfære , aktiveres under passage af protoner (H +) fra det intermembrane rum til matrixen (alt dette er placeret i mitokondrierne eller i kloroplasten , organeller, der producerer energi).
Den ATP-syntase af mitochondrier og chloroplaster er et enzym anabolsk som bruger energien af en transmembran gradient af protoner som en energikilde for at tilføje en gruppe uorganisk phosphat til et molekyle af adenosindiphosphat (ADP) til dannelse af et molekyle adenosintriphosphat (ATP).
P-type ATPase
P-type ATPaser ( P ' til phosphorylering ) deltager i vedligeholdelsen af et elektrokemisk membranpotentiale ved at transportere ioner mod deres potentielle gradienter under en cyklus, hvor en ATP hydrolyseres (se artiklen natrium-kaliumpumpe for detaljer om cyklus). De kaldes også ionpumper (se artiklen membrantransportør ). P-type ATPaser kan skelnes efter, om de transporterer en eller to ioniske arter:
ATPase Type P Uniport
Den P-type ATPase UNIPORT er ledende for en enkelt ion i en retning.
for eksempel at transportere calcium ud af cytoplasmaet, enten til det ekstracellulære medium eller til specialiserede glatte endoplasmatiske retikler kaldet calciosomer . De sikrer en lav koncentration af intracellulært calcium ([Ca 2+ ] i ). Enhver frigivelse af calcium er faktisk et cellulært signal i sig selv, der er i stand til at udløse kæder af metaboliske reaktioner. [Ca 2+ ] i er en anden messenger .
- I bakterier (især Escherichia coli ) er der også en K + -ATPase, der pumper kalium ind i cellen.
ATPase Type P Antiport
Den P-type ATPase antiport bly i modsatte retninger to ioniske stoffer, altid mod deres respektive koncentrationsgradient.
Under visse eksperimentelle betingelser kan Ca2 + -ATPaser blive ATP-synthetaser, hvilket understøtter relevansen af at samle alle ATPaser i den samme familie af enzymer.
Type V ATPase
De skaber en protongradient ved at hydrolysere ATP. De er kun til stede i eukaryoter i membranen på vesiklerne af exocytose og endocytose i lysosomer , endosomer og vesikler i Golgi-apparatet . De findes også i membraner i vacuolen af planten og gær . De opretholder en sur pH i denne organel. Disse er proteinkomplekser med 12 til 14 underenheder: V0-komplekset danner kanalen; V1-komplekset katalyserer hydrolysen af ATP til ADP og uorganisk phosphat. Der er strukturel homologi med F-type ATPaser.
Noter og referencer
- (i) Bjørn P. Pedersen, Morten J. Buch-Pedersen, J. Preben Morth, Michael G. Palmgren og Poul Nissen , " Crystal struktur af plasmamembranen proton pumpe " , Nature , vol. 450, 13. december 2013, s. 1111-1114 ( læs online ) DOI : 10.1038 / nature06417