stringtranslate.com

Семейство лизосомальных переносчиков цистина

Семейство лизосомальных цистеиновых транспортеров ( LCT ) (TC# 2.A.43) является частью суперсемейства TOG и включает вторичные транспортные белки, которые получены из животных, растений, грибов и других эукариот. Они демонстрируют 7 предполагаемых трансмембранных α-спиральных путеводителей ( TMS ) и различаются по размеру от примерно 200 до 500 аминокислотных остатков, хотя большинство имеют от 300 до 400 остатков. [1]

Эти белки обнаружены во внутриклеточных органеллах эукариот, многие в лизосомах. Те немногие, которые были охарактеризованы, транспортируют цистин (TC# 2.A.43.1.1), основные аминокислоты, такие как L-лизин и L-аргинин (TC# 2.A.43.2.1), и лекарства, такие как флуконазол и каспофунгин (TC# 2.A.43.2.7).

Цистинозина

Белок, мутировавший при редком генетическом заболевании человека, нефропатическом промежуточном цистинозе , [2] [3], также называемый цистинозином (TC# 2.A.43.1.1), кодируется геном CTNS . В цистинозных проксимальных канальцах почек (RPT) сниженная функция цистинозина, по-видимому, приводит к снижению реабсорбции растворенных веществ другими вторичными транспортерами, такими как Na + /Phosphate cotransporter , из-за снижения экспрессии этих других транспортных белков. [1] [4]

Функция

Данные свидетельствуют о том, что цистинозина транспортирует цистин из лизосом в процессе, зависящем от pmf. [1] Протондвижущая сила (pmf) через лизосомальную мембрану генерируется АТФазой V-типа, которая гидролизует цитоплазматический АТФ для перекачивания протонов в просвет лизосомы . [5] Удаление C-концевого мотива сортировки лизосом GYDQL заставляет цистинозина мигрировать к плазматической мембране, при этом интрализосомальная поверхность цистинозина обращена к внеклеточной среде. [6] Затем клетки поглощают цистин в процессе, зависящем от pmf.

Гомологи

Отдаленные гомологи включают супрессор Lec15/Lec35, SL15, из клеток яичников китайского хомячка [7] и ERS1, супрессор ERD в S. cerevisiae . [8] Оба этих супрессора, как сообщается, при сверхэкспрессии влияют на сохранение люменальных эндоплазматических ретикулярных белков, а также на гликозилирование в аппарате Гольджи. Мутации Lec15 и Lec35 характеризуются неэффективным синтезом и использованием, соответственно, маннозы-P-долихола для биосинтеза гликолипидов . [7] Все белки в семействе LCT отдаленно связаны с белками семейства микробного родопсина (MR) (TC #3.E.1), [3] [9] [10] установленного члена суперсемейства TOG , которые демонстрируют топологию 7 TMS. [1]

Реакция

Реакция, которую предположительно катализирует цистинозином, выглядит следующим образом: [1]

Цистин (внутрилисосомальное пространство) + H + (внутрилисосомальное пространство) → Цистин (цитоплазма) + H + (цитоплазма)

Ссылки

  1. ^ abcde Saier, Milton. "База данных классификации транспортеров: 2.A.43 Семейство лизосомальных транспортеров цистеина (LCT)". tcdb.org . Получено 4 января 2016 г. .
  2. ^ Теоне, Дж; Лимоны, Р; Аникстер, Ю; Кефаль, Дж; Паелике, К; Лусеро, К; Гал, В; Шнайдер, Дж; Шу, СГ; Кэмпбелл, ХТ (август 1999 г.). «Мутации CTNS, вызывающие промежуточный цистиноз». Молекулярная генетика и обмен веществ . 67 (4): 283–93. дои : 10.1006/mgme.1999.2876. ПМИД  10444339.
  3. ^ ab Zhai, Y; Heijne, WH; Smith, DW; Saier, MH Jr. (2 апреля 2001 г.). «Гомологи архейных родопсинов у растений, животных и грибов: структурные и функциональные предсказания для предполагаемого грибкового шаперонного белка». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны . 1511 (2): 206–23. doi :10.1016/s0005-2736(00)00389-8. PMID  11286964.
  4. ^ Taub, ML; Springate, JE; Cutuli, F (8 апреля 2011 г.). «Снижение транспорта фосфата в клетках проксимальных канальцев почек при цистинозе обусловлено снижением экспрессии транспортеров, а не энергетическим дефектом». Biochemical and Biophysical Research Communications . 407 (2): 355–9. doi :10.1016/j.bbrc.2011.03.022. PMID  21392501.
  5. ^ Смит, ML; Грин, AA; Поташник, R; Мендоса, SA; Шнайдер, JA (25 января 1987 г.). «Лизосомальный транспорт цистина. Влияние внутрилизосомального pH и мембранного потенциала». Журнал биологической химии . 262 (3): 1244–53. doi : 10.1016/S0021-9258(19)75778-0 . PMID  2948955.
  6. ^ Kalatzis, V; Cherqui, S; Antignac, C; Gasnier, B (1 ноября 2001 г.). «Цистинозин, белок, дефектный при цистинозе, является лизосомальным транспортером цистина, управляемым H(+)». EMBO J . 20 (21): 5940–9. doi :10.1093/emboj/20.21.5940. PMC 125690 . PMID  11689434. 
  7. ^ ab Ware, FE; Lehrman, MA (14 июня 1996 г.). «Экспрессионное клонирование нового супрессора мутаций гликозилирования Lec15 и Lec35 клеток яичников китайского хомячка». Журнал биологической химии . 271 (24): 13935–8. doi : 10.1074/jbc.271.24.13935 . PMID  8663248.
  8. ^ Хардвик, К. Г.; Пелхэм, Х. Р. (25 апреля 1990 г.). "ERS1 - белок с семью трансмембранными доменами из Saccharomyces cerevisiae". Nucleic Acids Res . 18 (8): 2177. doi :10.1093/nar/18.8.2177. PMC 330704. PMID  2186379 . 
  9. ^ Bieszke, JA; Braun, EL; Bean, LE; Kang, S; Natvig, DO; Borkovich, KA (6 июля 1999 г.). «Ген nop-1 Neurospora crassa кодирует белок, связывающий ретиналь с семью трансмембранными спиралями, гомологичный архейным родопсинам». Труды Национальной академии наук США . 96 (14): 8034–9. doi : 10.1073/pnas.96.14.8034 . PMC 22183. PMID  10393943 . 
  10. ^ Graul, RC; Sadee, W (ноябрь 1997 г.). «Эволюционные связи между белками, исследованные с помощью итеративного кластерного анализа соседства (INCA). Выравнивание бактериородопсинов с последовательностью дрожжей YRO2». Pharm. Res . 14 (11): 1533–41. doi :10.1023/a:1012166015402. PMID  9434271. S2CID  22648283.