Семейство ARC3

Семейство устойчивости к мышьяку-3 (ACR3) (TC# 2.A.59) является членом суперсемейства BART . [1] На основании анализа оперонов гомологи ARC3 могут функционировать либо как вторичные переносчики, либо как первичные активные транспортеры, аналогично семействам ArsB и ArsAB . В последнем случае гидролиз АТФ снова активирует транспорт. Гомологи ARC3 транспортируют те же анионы, что и гомологи ArsA/AB, хотя гомологи ArsB являются членами суперсемейства IT , а гомологи семейства ARC3 входят в суперсемейство BART, что позволяет предположить, что они могут не быть эволюционно связаны.

Структура и гомология

Bacillus ARC3 (ArsB; TC# 2.A.59.1.2), вероятно, имеет топологию 10 TMS. [2] ACR3 S. cerevisiae имеет длину 404 аминокислотных остатка и демонстрирует 10 предполагаемых трансмембранных α-спиральных путеводных нитей (TMS). Гомологи обнаружены у Mycobacterium tuberculosis (498 аминокислот; gbZ80225), Archaeoglobus fulgidus (370 аминокислот; gbAE001071), Methanobacterium thermoautotrophicum (365 аминокислот; gbAE000865) и Synechocystis (383 аминокислоты; spP74311). Таким образом, члены семейства ACR3 обнаружены у бактерий, архей и эукариот. Сходство последовательностей нескольких членов семейства ACR3 с членами семейства симпортеров желчной кислоты:Na + (BASS) (TC# 2.A.28) достаточно для установления гомологии.

Биоинформатический анализ показал, что некоторые портеры ACR3 участвуют в оперонах вместе с ArsA-подобными АТФазами, что подразумевает, что некоторые из этих портеров могут управляться гидролизом АТФ как первичные активные транспортеры. [3] Это может происходить в дополнение к или вместо вторичного активного транспортного механизма, установленного для членов ACR3, указанных выше. Гомологичные АТФазы обнаружены в семействах TC# 3.A.4, TC# 3.A.19 и TC# 3.A.21, а также TC# 2.A.59. Область ABC АТФазы (TC# 3.A.1.26.8; транспортер рибозы) показывает значительное сходство последовательности с ArsA под TC# 3.A.19.1.1 (28% идентичности; 49% сходства, 0 пробелов, e −5 ), как показал TC Blast. [3] [4]

Функция

Два белка семейства ACR3 были функционально охарактеризованы. Эти белки - белок ACR3 Saccharomyces cerevisiae , также называемый белком ARR3 [5] и белок 'ArsB' Bacillus subtilis [6] Хотя номенклатура белка ARC3 ArsB перекрывается с ArsB E. coli (семейство ArsB), важно отметить, что они не связаны . Первый белок дрожжей присутствует в плазматической мембране и выкачивает арсенит и антимонит, но не арсенат, теллурит, кадмий или оксид фениларсина из клетки в ответ на движущую силу протона (pmf). Он использует механизм антипорта протона для вытеснения анионов с низким сродством. [ 7] Белок Bacillus экспортирует как арсенит , так и антимонит . Точный механизм транспорта не установлен.

Обобщенная реакция, катализируемая членами семейства ACR3, выглядит следующим образом: [4]

арсенит или антимонит (вход) → арсенит или антимонит (выход).

Смотрите также

Дальнейшее чтение

  • Бейкер-Остин, К.; Допсон, М.; Векслер, М.; Сойерс, Р. Г.; Стеммлер, А.; Розен, Б. П.; Бонд, П. Л. (май 2007 г.). «Экстремальная устойчивость к мышьяку ацидофильной археи ' Ferroplasma acidarmanus ' Fer1». Extremophiles . 11 (3): 425–34 . doi :10.1007/s00792-006-0052-z. PMID  17268768. S2CID  12982793.
  • Fu, HL; Meng, Y; Ordóñez, E; Villadangos, AF; Bhattacharjee, H; Gil, JA; Mateos, LM; Rosen, BP (24 июля 2009 г.). "Свойства пермеаз оттока арсенита (Acr3) из Alkaliphilus metalliredigens и Corynebacterium glutamicum". Журнал биологической химии . 284 (30): 19887– 95. doi : 10.1074/jbc.M109.011882 . PMC  2740414. PMID  19494117 .
  • Мацящик-Дзюбинская, Э; Мигоцка, М; Вавжицка, Д; Марковска, К; Высоцкий, Р. (март 2014 г.). «Множественные остатки цистеина необходимы для сортировки и транспортной активности арсенитовой пермеазы Acr3p из Saccharomyces cerevisiae». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Биомембраны . 1838 (3): 747–55 . doi : 10.1016/j.bbamem.2013.11.013 . ПМИД  24291645.
  • Ramos, J; Ariño, J; Sychrová, H (апрель 2011 г.). «Системы притока и оттока щелочных металлов-катионов у нетрадиционных видов дрожжей». FEMS Microbiology Letters . 317 (1): 1– 8. doi : 10.1111/j.1574-6968.2011.02214.x . PMID  21241357.
  • Villadangos, AF; Fu, HL; Gil, JA; Messens, J; Rosen, BP; Mateos, LM (2 января 2012 г.). "Эффлюксная пермеаза CgAcr3-1 Corynebacterium glutamicum является арсенит-специфическим антипортером". Журнал биологической химии . 287 (1): 723– 35. doi : 10.1074/jbc.M111.263335 . PMC  3249127. PMID  22102279 .

Ссылки

  1. ^ Mansour, Nahla M.; Sawhney, Mrinalini; Tamang, Dorjee G.; Vogl, Christian; Saier, Milton H. (2007-02-01). "Суперсемейство транспортеров желчи/арсенита/рибофлавина (BART)". The FEBS Journal . 274 (3): 612– 629. doi : 10.1111/j.1742-4658.2006.05627.x . PMID  17288550. S2CID  12444163.
  2. ^ Aaltonen, Emil KJ; Silow, Maria (2008-04-01). "Трансмембранная топология переносчика арсенита семейства Acr3 из Bacillus subtilis". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны . 1778 (4): 963–973 . doi : 10.1016/j.bbamem.2007.11.011 . PMID  18088595.
  3. ^ ab Кастильо, Ростислав; Сайер, Милтон Х. (2010-01-01). "Функциональная неоднородность гомологов бактериальных АТФаз ArsA". Международный журнал микробиологии . 2010 : 187373. doi : 10.1155/2010/187373 . PMC 2963123. PMID  20981284 . 
  4. ^ ab "2.A.59 Семейство Arsenical Resistance-3 (ACR3)". База данных классификации транспортеров . Получено 2016-03-13 .
  5. ^ Высоцки, Р.; Бобровиц, П.; Улашевски, С. (1997-11-28). «Ген ACR3 Saccharomyces cerevisiae кодирует предполагаемый мембранный белок, участвующий в транспорте арсенита». Журнал биологической химии . 272 ​​(48): 30061– 30066. doi : 10.1074/jbc.272.48.30061 . PMID  9374482.
  6. ^ Сато, Т.; Кобаяши, И. (1998-04-01). «Оперон ars в элементе кожи Bacillus subtilis придает устойчивость к арсенату и арсениту». Журнал бактериологии . 180 (7): 1655–1661 . doi :10.1128 / JB.180.7.1655-1661.1998. PMC 107075. PMID  9537360. 
  7. ^ Мацящик-Дзюбинская, Ева; Мигоцка, Магдалена; Высоцкий, Роберт (01 июля 2011 г.). «Acr3p представляет собой антипортер плазматической мембраны, который катализирует обмен As(III)/H(+) и Sb(III)/H(+) в Saccharomyces cerevisiae». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Биомембраны . 1808 (7): 1855–1859 . doi : 10.1016/j.bbamem.2011.03.014 . ПМИД  21447319.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ARC3_family&oldid=1225383375"