結構生物化學/膜蛋白/P型ATP酶
外觀


P型 ATP酶是一類存在於真核生物、古菌和細菌中的陽離子轉運酶家族。這些α螺旋束初級轉運蛋白(P型ATP酶)以催化離子泵中一個關鍵保守的天冬氨酸殘基的自磷酸化而聞名。它們產生必需的離子梯度,這是各種細胞功能的基礎,例如訊號傳導、能量儲存和次級轉運。P型ATP酶的突出例子包括鈉鉀泵(Na+,K+-ATPase)、質子泵(H+-ATPase)、質子鉀泵(H+,K+-ATPase)和鈣泵(Ca2+-ATPase)。
諾貝爾獎獲得者Jens Christian Skou於1957年發現了第一個P型ATP酶,即Na+, K+ - ATPase。截至2007年6月,已發現400種獨特且確定的P型ATP酶家族成員。
這些酶對細胞功能有重大影響。事實上,靜止動物消耗的ATP中超過三分之一是由單個離子泵——Na+,K+-ATPase使用的。鈣泵(位於肌漿網(SR)膜中)也起著重要作用,因為它負責將鈣從肌肉細胞中泵出,從而使肌肉放鬆。
P型ATP酶可以分為五個系統發育亞家族
- I型 — 過渡/重金屬ATP酶。這些ATP酶參與轉運金屬,例如K+、Cu+、Ag+、Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+和Co2+。
- II型 — 包括Ca2+-酶,例如SERCA1a。還包括Na+/K+和H+/K+ ATP酶。
- IIA型和IIB型轉運Ca2+。
- IIC型包含來自動物細胞的Na+/K+和H+/K+ ATP酶。
- IID型包含少量功能未知的真菌ATP酶。
- III型 — 包括來自植物和真菌的質膜H+-ATP酶以及來自三種細菌物種的Mg2+-ATP酶
- IV型 — 包括已證明參與磷脂轉運的ATP酶。
- V型 — 特異性未知的ATP酶。這個大型群體只在真核生物中發現,據信參與內質網中的陽離子轉運。