Транслокатор адениновых нуклеотидов (ADP/ATP-переносчик)
Транслокатор адениновых нуклеотидов, или ADP/ATP- переносчик, катализирует высокоспецифичный электрогенный обмен цитоплазматического ADP на внутримитохондриальный АТР, образующийся в результате окислительного фосфорилирования. Это наиболее характерный компонент митохондрий, эукариотической клетки, его содержание составляет до 15-20% от общей белковой массы внутренней митохондриальной мембраны. Не удивительно поэтому, что ему была уготована особая роль в мембранологии - он был первым из мембранных белков, который был выделен в активном состоянии [ Klingenberg ea 1989 ], для которого была установлена первичная структура [ Arends ea 1984 , Klingenberg ea 1989 ]. Функциональная характеристика переносчика была в значительной мере облегчена обнаружением уникальных ингибиторов, синтезируемых растениями и микроорганизмами. Модель функционирования переносчика по принципу "один центр связывания" теперь принимается для большинства растворимых мембранных белков в эукариотических и прокариотических организмах [ Klingenberg ea 1989 ]. Переносчик, выделенный из дрожжей и N. crassa, имеет молекулярную массу 30-32 кДа и обнаруживает удивительное сходство с аналогичным белком из митохондрий животных тканей. По данным гидродинамического анализа и в соответствии с результатами титрования лигандами, он функционирует в мембране в форме димера. Информация о первичной структуре переносчика из митохондрий дрожжей и N. crassa была получена из анализа нуклеотидной последовательности ядерного гена(ов), кодирующего синтез белка [ Arends ea 1984 , Houldsworth ea 1988 , Krinish ea 1989 , Mayinger ea 1989 , O'Malley ea 1982 , Pfanner ea 1986 , Smagula ea 1988 ]. В клетках N. crassa присутствует один ген, кодирующий транслокатор [ Arends ea 1984 ], в клетках дрожжей S. cerevisiae - два гена: ген АСС1 и ген АСС2 [ Lawson ea 1988 ]. Оба дрожжевых гена высококонсервативны на уровне ДНК и белка. Согласно комплементационному анализу, они изофункциональны, но могут в клетке экспрессироваться по-разному [ Lawson ea 1988 ]. Характерной особенностью первичной структуры переносчика является трехдоменная структура белка и высокое содержание заряженных аминокислот, что делает трудным объяснение трансмембранного расположения белка на основе традиционных представлений о скручивании первичной структуры в виде трансмембранных а-спиралей. По-видимому, доминирующими являются кооперативные гидрофобные внутримембранные связи. С помощью фотоаффинных меток выявлены аминокислоты, включенные в связывание лигандов: ADP , АТР , ингибиторов [ O'Malley ea 1982 ], с помощью генно-инженерных подходов установлены участки первичной структуры, существенные для транспорта белка (в виде предшественника) в митохондрии, внутреннюю митохондриальную мембрану* [ Pfanner ea 1986 ]. Имеется информация об активности переносчика при фенотипических модификациях дрожжевых клеток [ Lauquin ea 1976 ]. Поскольку переносчик катализирует нескомпенсированный по заряду ( ADP3- /АТР4- ) обмен адениновых нуклеотидов, его активность регулируется трансмембранным потенциалом (+внутри) таким образом, что он преимущественно катализирует обмен ADP цитоплазмы (Км 5 - 20 мкМ) на АТР митохондрий, а не наоборот.
Смотрите также:
