Роторные ион-транслоцирующие АТФазы/АТФ-синтазы: разнообразие, общие черты и отличиястатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 4 августа 2021 г.
Аннотация:Ион-транслоцирующие АТФазы катализируют гидролиз АТФ, сопряженный с переносом ионов через мембрану, и включают АТФазы F-, V- и A-типов, а также некоторые АТФазы P-типа и ABC-транспортеры. F- и A-АТФазы, помимо гидролиза способны к синтезу АТФ, т.е являются АТФ-синтазами. F-, V- и A-АТФазы представляют из себя белковые наномашины, сопрягающие трансмембранный ионный транспорт и гидролиз АТФ с помощью ротационного механизма. Эти ферменты состоят из двух мультисубъединичных субкомплексов, вращающихся друг относительно друга в процессе катализа. При этом фосфорилирование/дефосфорилирование нуклеотида происходит напрямую, без интермедиата в виде фосфорилированного белка.АТФазы F-типа обнаружены в хлоропластах, митохондриях, большинстве эубактерий, и в нескольких видах архей. Ферменты V-типа присутствуют в эукариотических клетках в вакуолях, поздних эндосомах, транс-цистернах аппарата Гольджи, а также в плазматической мембране. АТФазы A-типа характерны для архебактерий и некоторых эубактерий.У ферментов F- и A-типа есть две основные функции: синтез АТФ за счет транспорта через мембрану протонов (или ионов натрия у некоторых прокариот) под действием протонного (или натриевого) электрохимического потенциала, или же, наоборот, поддержание этого потенциала за счет гидролиза АТФ. У прокариот преобладание той или иной функции зависит от условий внешней среды и от наличия у организма других ферментов, способных создавать этот потенциал. У эукариот преобладающей функцией F-АТФаз является синтез АТФ. V-АТФазы эукариот работают исключительно как АТФ-зависимые протонные насосы, основными функциями которых является генерация протонного электрохимического потенциала, необходимого для трансмембранного транспорта ионов и низкомолекулярных метаболитов, и регуляция рН.Данный обзор посвящен описанию разнообразия ротационных ион-транслоцирующих АТФаз из разных организмов и сравнительному анализу структурных и функциональных особенностей этих ферментов.