Первичный активный транспорт

Общие положения, термины

Классификация транспортных систем (в соответствии с рекомендациями IUBMB):

1.Каналы и поры 2.Переносчики (carriers, porters)

3.Транспортеры первичного активного транспорта (primary active transporters): системы, использующие гидролиз фосфодиэфирных связей, декарбоксилирование, перенос метильных групп; окислительно- восстановительные реакции; энергию света

4.Трансферазы (group translocators)

5.Переносчики электронов

Общие положения, термины

Мембранный транспорт (транспорт веществ через липидный бислой): пассивный и активный.

Пассивный мембранный транспорт – по (электро)химическому градиенту, не требует энергетических затрат: диффузия или облегченная диффузия.

Активный мембранный транспорт – против (электро)химического градиента, т.е. необходимы энергетические затраты (сопряжение с энергетически выгодным процессом): первичный и вторичный.

Источники энергии для активного мембранного транспорта: гидролиз АТФ, свет, окислительно-восстановительные реакции, (электро)химический градиент.

Энергия для первичного активного транспорта поступает из источника, отличного от уже имеющегося (электро)химического градиента.

Источником энергии для вторичного активного транспорта служит предсуществующий (электро)химический градиент.

Общие положения, термины

	Источник энергии в	АТФ	RedOx	hν
	активном транспорте

Белковый компонент	АТФаза	дыхательная/	бактериородопсин
		фотосинтетическая цепь

Создаваемый	Na+, K+, Ca2+	H+	Cl-
градиент

Общие положения, термины

Первичный активный транспорт

Часть I. Бактериородопсин

Бактериородопсин – интегральный мембранный белок (хромопротеин) галобактерий (археи), являющийся фотоиндуцируемой светозависимой протонной помпой.

В настоящее время известны пространственные структуры: бактериородопсина из пурпурной мембраны Halobacterium salinarum (первый мембранный белок, для которого исследована пространственная структура), а также галородопсина из той же бактерии, сенсорного родопсина II из Natronomonas pharaonis

(энтеробактерия) и сенсорного родопсина из Anabaena sp. (цианобактерия), химеры каналродопсинов ChR1 и ChR2 из Chlamydomonas reinhardtii (зеленая

водоросль).

Белок (Mr~27 кДа) содержит семь трансмембранных α-спиральных сегментов.

Хромофор – остаток ретиналя – связан ковалентно альдиминной связью (основание Шиффа) с остатком Lys216.

Halobacterium salinarum

Структура бактериородопсина

Структура бактериородопсина

цитоплазма	C
	Asp96

Lys216		F
A	G	D E
	B	C
		остаток ретиналя
Asp85

внеклеточное	N
пространство	H+

Структура бактериородопсина

Asp96

Lys216

Asp85

H+