الناقل الموضعي للأدينين نوكليوتيد

ADP/ATP translocases
عرض سيتوبلازمي لفجوة الإرتباط للناقل الموضعي للأدينين نوكليوتيد, ببب: 1OKC.)
معرف
رمز Aden_trnslctor
قاعدة بيانات عوائل البروتينات PF00153
إنتربرو IPR002113
قاعدة بيانات تصنيف الناقل [الفرنسية]‏ 2.A.29.1.2
قاعدة بيانات توجهات البروتينات في الأغشية 21
قاعدة بيانات توجهات البروتينات في الأغشية 2c3e

الناقل الموضعي للأدينين نوكليوتيد (بالإنجليزية: Adenine nucleotide translocator (ANT)) ويعرف أيضاً باسم ADP/ATP translocase(ANT ADP/ATP carrier protein (AAC) أو mitochondrial ADP/ATP carrier يقوم بتبادل الأدينوسين ثلاثي الفوسفات أو ATP الحر مع الأدينوسين ثنائي الفوسفات أو ADP الحر عبر غشاء الميتوكندريا الداخلي.[1][2] يعد هذا البروتين الأكثر وفرة في الغشاء الداخلي للميتوكندريا وينتمي إلى عائلة حاملة الميتوكوندريا.[3]

يتم نقل ADP الحر من السيتوبلازم إلى مصفوفة الميتوكندريا، بينما يتم نقل ATP الناتج من الفسفرة التأكسدية من مصفوفة الميتوكندريا إلى السيتوبلازم، وبالتالي تزويد الخلايا بمخزونها الرئيسي للطاقة.[4] يعد الناقل الموضعي للأدينين نوكليوتيد محصور على حقيقيات النوى ويعتقد أنها تطورت وأُنشئت أثناء تكوين حقيقيات النوى.[5] تحتوي الخلايا البشرية على أربعة أنواع من النواقل الموضعية للأدينين نوكليوتيد: SLC25A4, SLC25A5, SLC25A6 و SLC25A31 والتي تشكل أكثر من 10٪ من البروتين المتواجد في الغشاء الداخلي للميتوكندريا.[6] تصنف هذه البروتينات تحت الفصيلة الحاملة للميتوكندريا.

الأنواع

في البشر، هناك ثلاثة أشكال متمثلة من النظائر البروتينة للناقل الموضعي للأدينين نوكليوتيد:

التركيب

يعتقد منذ فترة طويلة أن ANT يعمل كمثنوي متماثل، ولكن هذا المفهوم تم وضعه تحت التحدي من خلال التخطيط الهيكلي للخميرة Aac3p والتي تم حلها بواسطة علم البلورات الإلكترونية، والتي أظهرت أن البروتين كان متماثلًا بمقدار ثلاثة أضعاف وأحادي القسيمة أو مونومر، وتتم عملية مسار الانتقال الموضعية للركيزة أو المادة الأساسية من خلال المركز.[7] أكد التركيب الذري للANT المتواجدة في الأبقار هذه الفكرة، وقدم الطية الهيكلية الأولى لحاملة الميتوكندريا.[8] بعد مزيدِِ من العمل، تبين أن ANT يتواجد بشكل رئيسي كأحادي القسيمة أو مونومر في المنظفات والمطهرات.[9] كما يعمل أيضاً كمونومر في أغشية الميتوكندريا.[10][11]

يعد ANT البروتين الناقل لل ATP/ADP الرئيسي في الخلايا البشرية والبروتين الأولي والبدائي لهذه العائلة. تبلغ كتلته حوالي 30 كيلو دالتون، ويتكون من 297 بقايا أو رفات.[12] يتشكل البروتين من ستة لولبات ألفا بروتينية العبر غشائية الشكل، والتي تشكل برميلًا ينتج عنه انخفاض عميق على شكل مخروط يمكن الوصول إليه من الخارج حيث يرتبط فيها الركيزة أو المادة الأساسية. يتكون التجويف الارتباطي، والمحفوظ في معظم النظائر البروتينية، من بقايا أساسية تسمح بالارتباط القوي بـ ATP أو ADP ويبلغ قطرها الأقصى 20 درجة مئوية وعمق 30 درجة مئوية.[8] في الواقع، تم إثبات أن بقايا الأرجينين 96 و 204 و 252 و 253 و 294، وكذلك اللايسين 38، ضرورية للحفاظ على نشاط النقل.[13]

الوظيفة

يقوم الناقل الموضعي للأدينين نوكليوتيد بنقل ال ATP، والذي تم إنشاؤه من خلال عملية الفسفرة التأكسدية، إلى داخل السيتوبلازم، حيث يمكن استخدامه كمصدر للطاقة الرئيسية للخلية من أجل تمكين التفاعلات الديناميكا الحرارية الغير المرغوب فيها.[4] [8]

بغض النظر عن تبادل ADP و ATP عبر الغشاء الداخلي للميتوكوندريا، يظهر ANT أيضًا نشاطًا جوهريًا في عملية فك الارتباط.[1][14]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ ا ب M, Klingenberg (2008 Oct). "The ADP and ATP Transport in Mitochondria and Its Carrier". Biochimica et biophysica acta (بالإنجليزية). PMID:18510943. Archived from the original on 4 مايو 2020. Retrieved 2020-05-04. {{استشهاد ويب}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ= (help)
  2. ^ Er, Kunji; A, Aleksandrova; Ms, King; H, Majd; Vl, Ashton; E, Cerson; R, Springett; M, Kibalchenko; S, Tavoulari (2016 Oct). "The Transport Mechanism of the Mitochondrial ADP/ATP Carrier". Biochimica et biophysica acta (بالإنجليزية). PMID:27001633. Archived from the original on 4 مايو 2020. Retrieved 2020-05-04. {{استشهاد ويب}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ= (help)
  3. ^ F, Palmieri; M, Monné (2016 Oct). "Discoveries, Metabolic Roles and Diseases of Mitochondrial Carriers: A Review". Biochimica et biophysica acta (بالإنجليزية). PMID:26968366. Archived from the original on 4 مايو 2020. Retrieved 2020-05-04. {{استشهاد ويب}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ= (help)
  4. ^ ا ب "Book sources". Wikipedia (بالإنجليزية). Archived from the original on 2020-04-18.
  5. ^ Al, Radzvilavicius; Nw, Blackstone (6 Oct 2015). "Conflict and Cooperation in Eukaryogenesis: Implications for the Timing of Endosymbiosis and the Evolution of Sex". Journal of the Royal Society, Interface (بالإنجليزية). PMID:26468067. Archived from the original on 2020-05-04. Retrieved 2020-05-04.
  6. ^ G, Brandolin; Y, Dupont; Pv, Vignais (9 Apr 1985). "Substrate-induced Modifications of the Intrinsic Fluorescence of the Isolated Adenine Nucleotide Carrier Protein: Demonstration of Distinct Conformational States". Biochemistry (بالإنجليزية). PMID:2990548. Archived from the original on 2020-05-04. Retrieved 2020-05-04.
  7. ^ Er, Kunji; M, Harding (26 Sep 2003). "Projection Structure of the Atractyloside-Inhibited Mitochondrial ADP/ATP Carrier of Saccharomyces Cerevisiae". The Journal of biological chemistry (بالإنجليزية). PMID:12893834. Archived from the original on 2020-05-04. Retrieved 2020-05-04.
  8. ^ ا ب ج E, Pebay-Peyroula; C, Dahout-Gonzalez; R, Kahn; V, Trézéguet; Gj, Lauquin; G, Brandolin (6 Nov 2003). "Structure of Mitochondrial ADP/ATP Carrier in Complex With Carboxyatractyloside". Nature (بالإنجليزية). PMID:14603310. Archived from the original on 2020-05-04. Retrieved 2020-05-04.
  9. ^ L, Bamber; Dj, Slotboom; Er, Kunji (10 Aug 2007). "Yeast Mitochondrial ADP/ATP Carriers Are Monomeric in Detergents as Demonstrated by Differential Affinity Purification". Journal of molecular biology (بالإنجليزية). PMID:17572439. Archived from the original on 2020-05-04. Retrieved 2020-05-04.
  10. ^ L, Bamber; M, Harding; M, Monné; Dj, Slotboom; Er, Kunji (26 Jun 2007). "The Yeast Mitochondrial ADP/ATP Carrier Functions as a Monomer in Mitochondrial Membranes". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (بالإنجليزية). PMID:17566106. Archived from the original on 2020-05-04. Retrieved 2020-05-04.
  11. ^ Er, Kunji; Pg, Crichton (2010-06). "Mitochondrial Carriers Function as Monomers". Biochimica et biophysica acta (بالإنجليزية). PMID:20362544. Archived from the original on 4 مايو 2020. Retrieved 2020-05-04. {{استشهاد ويب}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ= (help)
  12. ^ R, Battini; S, Ferrari; L, Kaczmarek; B, Calabretta; St, Chen; R, Baserga (25 Mar 1987). "Molecular Cloning of a cDNA for a Human ADP/ATP Carrier Which Is Growth-Regulated". The Journal of biological chemistry (بالإنجليزية). PMID:3031073. Archived from the original on 2020-05-04. Retrieved 2020-05-04.
  13. ^ Dr, Nelson; Je, Lawson; M, Klingenberg; Mg, Douglas (20 Apr 1993). "Site-directed Mutagenesis of the Yeast Mitochondrial ADP/ATP Translocator. Six Arginines and One Lysine Are Essential". Journal of molecular biology (بالإنجليزية). PMID:8487299. Archived from the original on 2020-05-04. Retrieved 2020-05-04.
  14. ^ N, Brustovetsky; M, Klingenberg (4 Nov 1994). "The Reconstituted ADP/ATP Carrier Can Mediate H+ Transport by Free Fatty Acids, Which Is Further Stimulated by Mersalyl". The Journal of biological chemistry (بالإنجليزية). PMID:7961643. Archived from the original on 2020-05-04. Retrieved 2020-05-04.