Транспортер магния E

Транспортеры магния E (MgtE) представляют собой семейство трансмембранных эубактериальных транспортеров магния MgtE . Схожие области также обнаружены в архейных и эукариотических белках . Их размеры значительно варьируются от 311 остатков для белка Methanococcus thermoautotrophicum , 463 остатков для гомолога Synechocystis и 513 остатков для человеческого гомолога SLC41A1. Эти белки способны транспортировать Mg ²⁺ и Co ²⁺ , но не Ni ²⁺ . Множественные выравнивания содержат два высококонсервативных аспартата , которые могут участвовать в связывании катионов .

Человеческими переносчиками из этого семейства являются SLC41A1 , SLC41A2 и SLC41A3 .

Структура и механизм

Транспортер Bacillus firmus и несколько исследованных гомологов имеют сильно заряженные, гидрофильные N-концевые домены (цитоплазматические), за которыми следует гидрофобный C-концевой домен с 5 предполагаемыми трансмембранными α-спиральными стержнями. Центральные 100 остатков напоминают архейные инозитолмонофосфатдегидрогеназы. ^[2]

Керес и Магуайр предполагают, что белки MgtE являются вторичными носителями с направленной внутрь полярностью. ^[2] Хаттори и др. считали, что MgtE функционирует по канальному механизму, предоставив доказательства того, что цитозольный домен MgtE действует как сенсор Mg ²⁺ для регулирования открытия поры в ответ на внутриклеточную концентрацию Mg ²⁺ . ^[1] Это создает механизм для поддержания условий гомеостаза. ^[1] Цитозольный домен MgtE претерпевает структурные изменения, зависящие от Mg ²⁺ , которые могут открывать ионпроводящую пору, проходящую через трансмембранный домен.

Маруяма и др. показали, что MgtE проявляет электрофизиологические свойства, подобные каналу, т. е. транспорт Mg ²⁺ происходит в соответствии с электрохимическим потенциалом Mg ²⁺ . ^[3] Путь проникновения Mg ²⁺ открывается в ответ на снижение внутриклеточной концентрации Mg ²⁺ , в то время как он полностью закрывается при внутриклеточной концентрации Mg ²⁺ 10 мМ. Кристаллические структуры димера MgtE показывают, что цитоплазматическая область, чувствительная к Mg ^{2+ ,} состоит из доменов N и CBS. Состояние, связанное с Mg ^{2+ ,} принимает компактную, глобулярную конформацию, которая стабилизируется координацией ряда ионов Mg ²⁺ между этими доменами. С другой стороны, в состоянии, не связанном с Mg ²⁺ , эти домены находятся далеко друг от друга и фиксируются кристаллической упаковкой.

Реакция переноса

Транспортная реакция, катализируемая белками MgtE, выглядит следующим образом:

Mg ²⁺ (или Co ²⁺ ) (выход) → Mg ²⁺ (или Co ²⁺ ) (вход)

Ссылки

1. Хаттори М, Ивасе Н, Фуруя Н, Танака Ю, Цуказаки Т, Ишитани Р, Магуайр МЭ, Ито К, Матурана А, Нуреки О (ноябрь 2009 г.). «Mg(2+)-зависимое открытие бактериального MgtE-канала лежит в основе гомеостаза Mg(2+)». Журнал ЭМБО . 28 (22): 3602–12. дои : 10.1038/emboj.2009.288. ПМК  2782099 . ПМИД  19798051.
2. Kehres DG, Maguire ME (сентябрь 2002 г.). «Структура, свойства и регуляция белков транспорта магния». Biometals . 15 (3): 261–70. doi :10.1023/A:1016078832697. PMID  12206392. S2CID  30291849.
3. Maruyama T, Imai S, Osawa M, Hattori M, Ishitani R, Nureki O, Shimada I (апрель 2013 г.). "Backbone резонансные назначения для цитоплазматической области транспортера Mg(2+) MgtE в Mg(2+)-несвязанном состоянии". Biomolecular NMR Assignments . 7 (1): 93–6. doi :10.1007/s12104-012-9385-y. PMID  22477092. S2CID  11653432.

В статье использован текст из общедоступных источников Pfam и InterPro : IPR006667

На момент редактирования эта статья использует контент из "1.A.26 The Mg2+ Transporter-E (MgtE) Family" , который лицензирован таким образом, что позволяет повторное использование в соответствии с Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License , но не в соответствии с GFDL . Все соответствующие условия должны быть соблюдены.