Plik pompa wapniowa Jest to struktura o charakterze białkowym, odpowiedzialna za transport wapnia przez błony komórkowe. Ta struktura jest zależna od ATP i jest uważana za białko podobne do ATPazy, zwane także Cadwa+-ATPase.
Cadwa+-ATPazy znajdują się we wszystkich komórkach organizmów eukariotycznych i są niezbędne dla homeostazy wapnia w komórce. To białko przenosi podstawowy aktywny transport, ponieważ ruch cząsteczek wapnia jest sprzeczny z ich gradientem stężeń..
Źródło: Wcnsaffo [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]
Indeks artykułów
Okołodwa+ pełni ważną rolę w komórce, dlatego jej regulacja w ich obrębie jest niezbędna do jej prawidłowego funkcjonowania. Często działa jako drugi posłaniec.
W przestrzeniach zewnątrzkomórkowych stężenie Cadwa+ jest około 10 000 razy większa niż w komórkach. Zwiększone stężenie tego jonu w cytoplazmie komórki wyzwala różne reakcje, takie jak skurcze mięśni, uwalnianie neuroprzekaźników i rozpad glikogenu..
Istnieje kilka sposobów przenoszenia tych jonów z komórek: transport bierny (niespecyficzne wyjście), kanały jonowe (ruch na korzyść ich gradientu elektrochemicznego), wtórny transport aktywny typu antypodporowego (Na / Ca) oraz pierwotny transport aktywny z pompa zależna od ATP.
W przeciwieństwie do innych mechanizmów przemieszczania Cadwa+, pompa działa w postaci wektorowej. Oznacza to, że jon porusza się tylko w jednym kierunku, więc działa tylko poprzez ich wyrzucenie.
Komórka jest niezwykle wrażliwa na zmiany stężenia Cadwa+. Ponieważ wykazuje tak wyraźną różnicę w swoim stężeniu zewnątrzkomórkowym, dlatego tak ważne jest, aby skutecznie przywrócić jego normalne poziomy cytozolowe.
Opisano trzy rodzaje Cadwa+-ATPazy w komórkach zwierzęcych na podstawie ich lokalizacji w komórkach; pompy zlokalizowane w błonie plazmatycznej (PMCA), te zlokalizowane w retikulum endoplazmatycznym i błonie jądrowej (SERCA) oraz te znajdujące się w błonie aparatu Golgiego (SPCA).
Pompy SPCA przenoszą również jony Mndwa+ które są kofaktorami różnych enzymów macierzy aparatu Golgiego.
Komórki drożdży, inne organizmy eukariotyczne i komórki roślinne zawierają inne typy Cadwa+-Bardzo szczególne ATPazy.
W błonie plazmatycznej znajdujemy aktywny transport antyportowy Na / Ca, odpowiedzialny za wypieranie znacznej ilości Cadwa+ w komórkach w stanie spoczynku i aktywności. W większości komórek w stanie spoczynku pompa PMCA jest odpowiedzialna za transport wapnia na zewnątrz..
Białka te składają się z około 1200 aminokwasów i mają 10 segmentów transbłonowych. W cytozolu znajdują się 4 główne jednostki. Pierwsza jednostka zawiera końcową grupę aminową. Drugi ma podstawowe właściwości, dzięki czemu wiąże się z aktywującymi kwaśnymi fosfolipidami..
W trzeciej jednostce znajduje się kwas asparaginowy z funkcją katalityczną, a „poniżej” tego pasma wiążącego izotocyjanian fluoresceiny, w domenie wiążącej ATP.
W czwartej jednostce znajduje się domena wiążąca kalmodulinę, miejsca rozpoznawane przez pewne kinazy (A i C) oraz prążki wiążące Ca.dwa+ allosteryczny.
Pompy SERCA występują w dużych ilościach w siateczce sarkoplazmatycznej komórek mięśniowych, a ich działanie jest związane ze skurczem i rozluźnieniem cyklu ruchu mięśni. Jego funkcją jest transport Cadwa+ z cytozolu komórkowego do macierzy siateczki.
Białka te składają się z pojedynczego łańcucha polipeptydowego z 10 domenami transbłonowymi. Jego struktura jest zasadniczo taka sama jak w przypadku białek PMCA, ale różni się tym, że mają tylko trzy jednostki w cytoplazmie, z miejscem aktywnym w trzeciej jednostce..
Funkcjonowanie tego białka wymaga równowagi ładunków podczas transportu jonów. Dwa Cadwa+ (przez hydrolizowany ATP) są wypierane z cytozolu do macierzy siateczki, przy bardzo wysokim gradiencie stężeń.
Ten transport zachodzi w sposób przeciwporostowy, ponieważ w tym samym czasie dwa H.+ są kierowane do cytozolu z macicy.
Mechanizm transportu jest podzielony na dwa stany E1 i E2. W E1 miejsca wiązania, które mają wysokie powinowactwo do Cadwa+ są skierowane w stronę cytozolu. W E2 miejsca wiązania są skierowane w stronę światła siateczki, wykazując niskie powinowactwo do Cadwa+. Dwa jony Cadwa+ dołączyć po przeniesieniu.
Podczas wiązania i przenoszenia Cadwa+, zachodzą zmiany konformacyjne, w tym otwarcie domeny M białka, która jest skierowana do cytozolu. Jony wtedy łatwiej wiążą się z dwoma miejscami wiązania wspomnianej domeny..
Połączenie dwóch jonów Cadwa+ promuje serię zmian strukturalnych w białku. Wśród nich rotacja pewnych domen (domena A), która reorganizuje jednostki pompy, umożliwiając otwarcie w kierunku macierzy siateczki uwolnienie jonów, które są odłączane dzięki zmniejszeniu powinowactwa w miejscach wiązania..
Protony H.+ a cząsteczki wody stabilizują miejsce wiązania Cadwa+, powodując rotację domeny A z powrotem do jej pierwotnego stanu, zamykając dostęp do retikulum endoplazmatycznego.
Ten typ pompy znajduje się we wszystkich komórkach eukariotycznych i jest odpowiedzialny za wydalanie Cadwa+ do przestrzeni zewnątrzkomórkowej w celu utrzymania stabilnego stężenia w komórkach.
W tym białku transportowany jest jon Cadwa+ przez zhydrolizowany ATP. Transport jest regulowany przez poziom kalmoduliny białka w cytoplazmie.
Zwiększając stężenie Cadwa+ wzrasta poziom cytozolowy, kalmoduliny, które wiążą się z jonami wapnia. Kompleks Cadwa+-kalmodulina, a następnie zbiera się w miejscu wiązania pompy PMCA. W pompie zachodzi zmiana konformacyjna, która umożliwia odsłonięcie otworu do przestrzeni zewnątrzkomórkowej.
Jony wapnia są uwalniane, przywracając normalny poziom wewnątrz komórki. W konsekwencji kompleks Cadwa+-kalmodulina rozkłada się, przywracając konformację pompy do pierwotnego stanu.
Jeszcze bez komentarzy