ATP-vezujući_kasetni_transporter
Struktura
Svi ABC transportni proteini dijele strukturnu organizaciju koja se sastoji od četiri jezgarna domena. Ovi domeni se sastoje od dva transmembranska (T) domena i dva citosolna (A) domena. Dva T domena se izmjenjuju između orijentacije prema unutra i prema van, a izmjenu pokreće hidroliza adenozin-trifosfata ili ATP. ATP se veže za A podjedinice i zatim se hidrolizira, kako bi pokrenuo izmjenu, ali tačan proces kojim se to događa nije poznat. Četiri domena mogu biti prisutna u četiri odvojena polipeptida, koji se uglavnom javljaju u bakterijama, ili prisutni u jednoj ili dva multidomen polipeptida. Kada su polipeptidi jedan domena, oni se mogu nazvati punim domenom, a kada se radi o dva multidomena, mogu se nazvati poludomenom. T-domeni su tipski izgrađeni od 10 membrana koje se protežu alfa-helikse, koje transportirana supstanca može proći kroz plazmamembranu. Također, struktura T-domena određuje specifičnost svakog ABC proteina. U konformaciji okrenutoj prema unutra, mjesto vezanja na A-domenu otvoreno je direktno za okolne vodene rastvore. Ovo omogućava hidrofilnim molekulama da uđu na mesto vezivanja direktno iz unutrašnjeg listića fosfolipidnog dvosloja. Osim toga, jaz u proteinu je dostupan direktno iz hidrofobnog jezgra unutrašnjeg lista membranskog dvosloja. Ovo omogućava hidrofobnim molekulama da uđu na mjesto vezivanja direktno iz unutrašnjeg listića fosfolipidnog dvosloja. Nakon što se ATP pomakne u konformaciju okrenutu prema van, molekule se oslobađaju s mjesta vezivanja i dozvoljavaju da pobjegnu u egzoplazmatski matriks ili direktno u vanćelikskii medij. Zajednička karakteristika svih ABC transportera je da se sastoje od dva različita domena, transmembranski domen (TMD) i nukleotid-vezujući domen (NBD). TMD, također poznat kao domen koji proteže membranu (MSD) ili domen integralne membrane (IM), sastoji se od alfa-heliksa, ugrađenih u dvosloj membrane. Prepoznaje različite supstrate i podvrgava se konformacijskim promjenama, kako bi transportirao supstrat kroz membranu. Redoslijed i arhitektura TMD-ova je varijabilna, što odražava hemijsku raznolikost supstrata koji se mogu translocirati. NBD ili ATP-vezujuća kaseta (ABC) domena, s druge strane, nalazi se u citoplazmi i ima visoko konzerviranu sekvencu. NBD je mjesto vezivanja ATP-a. Kod većine eksportera, N-terminalni transmembranski domen i C-krajevi ABC domeni su spojeni kao jedan polipeptidni lanac, raspoređen kao TMD-NBD-TMD-NBD. Primjer je eksporter hemolizina HlyB E. coli. Importerii imaju obrnutu organizaciju, to jest, NBD-TMD-NBD-TMD, gdje je ABC domen N-terminalni dok je TMD C-terminalni, kao što je u E. coli MacB protein odgovoran za otpornost na makrolid. Strukturna arhitektura ABC transportera sastoji se minimalno od dva TMD-a i dva NBD-a. Četiri pojedinačna polipeptidna lanca, uključujući dvije TMD i dvije NBD podjedinice, mogu se kombinovati da formiraju „potpuni transporter“ kao što je u E. coli BtuCD importer uključen u unos vitamina B12. Većina importera, kao što je importer više lijekova, Sav1866 iz Staphylococcus aureus, sastoje se od homodimera koji se sastoji od dva pola transportera ili monomera TMD-a fuzioniranog sa domenom za vezivanje nukleotida (NBD). Za dobijanje funkcionalnosti često je potreban pun transporter. Neki ABC transporteri imaju dodatne elemente koji doprinose regulatornoj funkciji ove klase proteina. Konkretno, importeri imaju "vezujući protein (BP)" visokog afiniteta koji se specifično povezuje sa supstratom u periplazmi za isporuku odgovarajućem ABC transporteru. Eksporteri nemaju vezujući protein, ali imaju unutarćelijski domen (ICD) koji spaja spirale koje protežu membranu i ABC domen. Vjeruje se da je ICD odgovoran za komunikaciju između TMD-a i NBD-a.