结构生物化学/膜蛋白/P型ATP酶
外观
P型 ATP酶是一类存在于真核生物、古菌和细菌中的阳离子转运酶家族。这些α螺旋束初级转运蛋白(P型ATP酶)以催化离子泵中一个关键保守的天冬氨酸残基的自磷酸化而闻名。它们产生必需的离子梯度,这是各种细胞功能的基础,例如信号传导、能量储存和次级转运。P型ATP酶的突出例子包括钠钾泵(Na+,K+-ATPase)、质子泵(H+-ATPase)、质子钾泵(H+,K+-ATPase)和钙泵(Ca2+-ATPase)。
诺贝尔奖获得者Jens Christian Skou于1957年发现了第一个P型ATP酶,即Na+, K+ - ATPase。截至2007年6月,已发现400种独特且确定的P型ATP酶家族成员。
这些酶对细胞功能有重大影响。事实上,静止动物消耗的ATP中超过三分之一是由单个离子泵——Na+,K+-ATPase使用的。钙泵(位于肌浆网(SR)膜中)也起着重要作用,因为它负责将钙从肌肉细胞中泵出,从而使肌肉放松。
P型ATP酶可以分为五个系统发育亚家族
- I型 — 过渡/重金属ATP酶。这些ATP酶参与转运金属,例如K+、Cu+、Ag+、Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+和Co2+。
- II型 — 包括Ca2+-酶,例如SERCA1a。还包括Na+/K+和H+/K+ ATP酶。
- IIA型和IIB型转运Ca2+。
- IIC型包含来自动物细胞的Na+/K+和H+/K+ ATP酶。
- IID型包含少量功能未知的真菌ATP酶。
- III型 — 包括来自植物和真菌的质膜H+-ATP酶以及来自三种细菌物种的Mg2+-ATP酶
- IV型 — 包括已证明参与磷脂转运的ATP酶。
- V型 — 特异性未知的ATP酶。这个大型群体只在真核生物中发现,据信参与内质网中的阳离子转运。