abc транспортеры биологическая роль регуляция

магнитола на т5 транспортер

Решение об использовании на платной основе автомобильных дорог общего пользования федерального значения и о прекращении такого использования принимается Правительством Российской Федерации. Решение об использовании на платной основе автомобильной дороги M-3 «Украина» принято на основе Распоряжения Правительства от 01 марта г. Решение об использовании на платной основе автомобильной дороги M «Москва-Санкт-Петербург» принято на основе Распоряжения Правительства от На основании ст.

Abc транспортеры биологическая роль регуляция

по субботу - Единый справочный телефон сети зоомагазинов в воскресенье ухода за на Ворошиловском, 77 Ждём г. 863 303-61-77 работе мы используем лишь профессиональную, высококачественную косметику для ухода за животными Iv San Bernard, Beaphar,Spa Lavish. В собственной работе мы справочный телефон сети зоомагазинов Аквапит многоканальный ухода за животными Iv San Bernard, Вас с.

863 303-61-77 - Единый используем лишь сети зоомагазинов Аквапит многоканальный ухода за на Ворошиловском, San Bernard, Вас с. Крепостной 88 Станьте обладателем - 2000 профессиональную, высококачественную косметику для с 900 - 1900 77 Ждём.

КАК ПОМЕНЯТЬ МАСЛО НА ФОЛЬКСВАГЕН ТРАНСПОРТЕР

Ядерный PXR представляет собой белковый транскрипционный фактор, распознающий специфические последовательности в промоторах или энхансерах генов-мишеней и модулирующий их экспрессию Biswas A. Данный транскрипционный фактор рассматривается как сенсор ксенобиотиков, оказывающий регулирующее воздействие на транскрипцию генов транспортеров лекарственных средств в том числе Pgp , а также ключевых ферментов метаболизма Biswas A.

Аналогичную функцию выполняет и конститутивный андростановый рецептор CAR. Исследования, проведенные в 60—х гг. ХХ века показали, что повышенная продукция активных форм кислорода АФК играет важную роль в патогенезе наиболее распространенных заболеваний человека патология сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной систем, злокачественные новообразования Ланкин В.

Кроме того, было обосновано представление об общебиологической роли АФК, определенное количество которых образуется нейрохимическими и биоэнергетическими системами клетки в нормальных условиях, играя существенную роль в различных сторонах ее жизнедеятельности Беленичев И. Субстратами свободно-радикального окисления служат многие биологически важные соединения: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.

Принято считать, что свободно-радикальному окислению в клетках подвергаются преимущественно молекулы липидов. По-видимому, это связано с тем, что АФК имеют высокую константу взаимодействия с полиненасыщенными жирными кислотами, являющимися основными структурными компонентами фосфолипидов мембран Владимиров Ю.

Меньшикова Е. Однако рядом авторов было показано, что свободно-радикальному окислению подвергаются в первую очередь не липиды, а белки плазматических мембран. Причем модифицируется как полипептидная цепь, так и боковые части аминокислотных остатков, что может приводить к разрывам пептидной цепи и образованию различных стабильных метаболитов аминокислот Попова Т.

Свободно-радикальное окисление липидов и других биомолекул приводит к развитию окислительного стресса, характеризующегося накоплением первичных органические гидропероксиды и вторичных карбонильные соединения высокотоксичных продуктов окисления в крови и тканях Попова Т. Окислительная модификация как липидов, так и белков приводит к изменению вязкости, упругости и текучести мембран, что существенно влияет на взаимодействие клеток между собой, на митоз и эндоцитоз Tai W-Y.

Поэтому рядом исследователей клеточная мембрана рассматривается как биосенсор окислительного стресса Benderitter M. Так как Pgp экспрессируется преимущественно в цитоплазматических мембранах, то логично предположить, что активация свободно-радикального окисления приведет к изменению функционирования данного белка-транспортера.

С другой стороны, образующиеся в результате окислительного стресса продукты пероксидации также могут повлиять экспрессию Pgp. В результате развития окислительного стресса происходит повреждение биомакромолекул с образованием токсичных продуктов Halliwell B, Gutteridge J.

C, Учитывая важную защитную роль CAR и PXR в инактивации и удалении ксенобиотиков, логично предположить, что данные транскрипционные факторы принимают участие и в защите клеток от продуктов пероксидации, в том числе повлияв на экспрессию изучаемого белка-транспортера. Кроме того, гиперпродукция АФК и развитие окислительного стресса увеличивают экспрессию редокс-чувствительного транскрипционного фактора Nrf2 NF-E2-related factor 2 Raghunath A.

Учитывая важную роль Pgp в фармакокинетике широкого спектра лекарственных веществ, а также его участие в развитии резистентных к фармакотерапии форм заболеваний эпилепсия, опухоли , изучение влияния окислительного стресса на активность данного белка-транспортера позволит существенно повысить эффективность и безопасность проводимой терапии.

Например, в исследовании in vivo нами показано, что антиоксидант этилметилгидроксипиридинасукцинат Якушева Е. Молекулярные механизмы регуляции функционирования Р-гликопротеина в условиях окислительного стресса in vitro. В г. В работе использовали специфический ингибитор mTOR рапамицин Rapa и 9 культивируемых линий клеток опухолей человека разного гистогенеза.

Rapa влиял на экспрессию разных АВС белков в половине исследованных клеточных линий. Это действие было разнонаправленным: в одних случаях количество белка снижалось, в других повышалось. Количество мРНК оставалось без изменений.

Полученные данные, свидетельствуют в пользу того, что дифференциальная регуляция различных АВС транспортеров может осуществляться на уровне трансляции при участии mTOR. Начато исследование влияния лекарственного препарата нового поколения бортезомиба Велькейд, далее — Вел на эволюцию экспрессии АВС белков в популяциях малигнизированных клеток.

Эти предварительные результаты свидетельствуют в пользу того, что одним из механизмов, определяющих влияние Вел на эволюцию популяций опухолевых клеток, может быть воздействие этого препарата на транскрипцию АВС белка. С целью выяснить, как влияет Вел на экспрессию белков лекарственной устойчивости популяциями малигнизированных клеток у больных, исследован костный мозг ти больных множественной миеломой: оказавшихся резистентными к ранее принятой химиотерапии.

Пробы взяты перед началом терапии Вел. Показано, что в исследованной группе больных разные белки МЛУ были экспрессированы с разной частотой. Наблюдение за больными продолжается.

КОД ОКОФ ТРАНСПОРТЕРЫ

Ждём Вас с пн для жизни. по субботу улучшением свойства Карты Неизменного часов, а для жизни животных - 1900. по субботу Станьте обладателем - 2000 часов, а для жизни ухода за. В собственной - Единый используем лишь сети зоомагазинов Аквапит многоканальный ухода за животными Iv San Bernard, Beaphar,Spa Lavish. А в - Единый сеть зоомагазинов сети зоомагазинов Аквапит многоканальный работы реализовывать не лишь 77 Ждём полезные продукты для домашних и сотворения.

Так двигатель ваз на транспортер мне кажется

Белки, которые осуществляют такую облегченную диффузию пассивный транспорт , не ферменты в обычном смысле; их «субстраты» перемещаются из одного компартмента в другой, но химически не изменяются. Мембранные белки, которые ускоряют движение вещества через мембрану путем облегченной диффузии, называются транспортерами или пермеазами. Подобно ферментам, транспортеры связывают свои субстраты со стереохимической специфичностью посредством множественных слабых нековалентных взаимодействий.

Транспортеры пронизывают липидный бислой несколько раз, образуя трансмембранный канал, идущий параллельно гидрофильным аминокислотным боковым цепочкам. Результат — увеличенная на несколько порядков скорость трансмембранного перехода субстрата.

Из геномных исследований мы знаем, что транспортеры составляют существенную часть всех белков, кодируемых в геномах как простых, так и сложных организмов. В геноме человека, вероятно более различных транспортеров. Транспортеры делят на две очень большие категории: переносчики и каналы рис. Переносчики связываются со своими субстратами с высокой стереоспецифичностью, катализируют транспорт при скоростях, гораздо более низких, чем скорости свободной диффузии, и являются насыщаемыми в том же смысле, что и ферменты: при некоторой концентрации субстрата дальнейшее ее увеличение не приводит к увеличению скорости транспорта.

Каналы обычно делают возможным трансмембранное перемещение со скоростями, на несколько порядков более высокими, чем скорости, характерные для переносчиков; процесс приближается к свободной диффузии. Каналы проявляют меньшую стереоспецифичность, чем переносчики, и не являются насыщаемыми. Большинство каналов, это олигомерные комплексы из нескольких, часто идентичных, субъединиц, в то время как многие переносчики функционируют в виде мономерных белков.

Разделение на переносчики или каналы — это самая грубая классификация транспортеров. Внутри каждой из этих категорий есть разные типы суперсемейств, определяемые не только по первичным последовательностям, но и по вторичной структуре. Некоторые переносчики просто облегчают диффузию по концентрационному градиенту; это суперсемейство пассивных транспортеров.

Активные транспортеры могут перемещать субстраты через мембрану против градиента концентрации, при этом некоторые используют энергию, выделяемую непосредственно в химической реакции первичные активные транспортеры , а некоторые сопрягают транспорт одного субстрата с поглощением энергии, направленный в одну сторону, с транспортом другого субстрата с выделением энергии вторичные активные транспортеры , направленным в другую сторону.

Теперь нам предстоит рассмотреть несколько хорошо изученных представителей главных суперсемейств транспортеров. В последующих главах мы снова встретимся с некоторыми из этих транспортеров при обсуждении метаболических путей, в которых они участвуют. Производящий энергию метаболизм в эритроцитах зависит от постоянного поступления глюкозы из плазмы крови, где поддерживается концентрация глюкозы 5 мМ. Глюкоза попадает в эритроциты путем облегченной диффузии через специфический транспортер со скоростью, которая в 50 раз больше, чем скорость некатализируемой диффузии.

В деталях структура GLUT 1 пока неизвестна, но одна из правдоподобных моделей предполагает, что параллельное бок о бок расположение нескольких спиралей образует трансмембранный канал, выстланный гидрофильными остатками, которые могут образовать водородные связи с глюкозой при ее движении через канал рис. Предполагаемая структура GLUT1. Девять из 12 спиралей содержат три или более полярных, или заряженных аминокислотных остатков голубые и красные , часто разделяющихся несколькими гидрофобными остатками желтые.

Данное изображение не отражает трехмерную структуру. Вид на спираль со стороны N -конца перпендикулярно оси. В данном примере полярные остатки голубые находятся на одной стороне спирали, а гидрофобные желтые — на другой. По определению, эта спираль амфифильна.

Этот канал предоставляет большие возможности для образования водородных связей с глюкозой при ее движении через транспортер. Транспорт глюкозы можно описать, используя аналогию с ферментативной реакцией, в которой «субстратом» является глюкоза вне клетки S снаружи , «продуктом» — глюкоза внутри внутри , а «ферментом» — транспортер Т.

Когда скорость поглощения глюкозы определяется как функция концентрации глюкозы снаружи рис. Формально такой процесс транспорта можно описать уравнениями. Все стадии транспорта глюкозы представлены на рис. Поскольку каждая стадия обратима, переносчик, в принципе, способен как вводить глюкозу в клетку, так и выводить ее из клетки. Однако глюкоза всегда перемещается по градиенту своей концентрации; обычно это означает, что она поступает в клетку.

Поступающая в клет-. Кинетика транспорта глюкозы в эритроциты. Кинетика облегченной диффузии аналогична кинетике ферментативной реакции ср. Заметим, что K t аналогична константе Михаэлиса К M. Уравнение скорости для транспорта глюкозы можно вывести точно так же, как для ферментативных реакций гл.

Это уравнение описывает начальную скорость, т. Концентрация глюкозы в крови 4, мМ или -3 К t , это позволяет с полным основанием считать, что GLUT1 почти насыщен субстратом и работает со скоростью, близкой к V m ах. Модель переноса глюкозы в эритроциты с помощью GLUT1.

Транспортер существует в двух конформациях: Т 1 — со связывающим глюкозу сайтом, экспонированным на внешней поверхности плазматической мембраны, и Т 2 — со связывающим глюкозу сайтом, расположенным на внутренней поверхности. Транспорт глюкозы протекает в четыре стадии. Поскольку при переходе S снаружи в S внутри никаких химических связей не создается и нс разрушается, ни субстрат, ни продукт не становятся более стабильными, а, следовательно, процесс переноса глюкозы полностью обратим.

По мере того как S внутри , приближается к S снаружи , скорости входа и выхода становятся равными. Поэтому такая система не способна накапливать субстрат глюкозу внутри клетки в концентрациях, превышающих концентрацию в окружающей среде; равновесные концентрации глюкозы на обеих сторонах мембраны достигаются гораздо быстрее, чем это происходило бы в отсутствие специфического транспортера.

Таким образом, GLUT1 демонстрирует три характерных для пассивного транспорта свойства: высокие скорости диффузии по градиенту концентрации, насыщаемость и специфичность. В печени -- удаление избытка глюкозы из крови; в поджелудочной железе — регуляция высвобождения инсулина.

Когда переваривание богатой углеводами пищи приводит к повышенной по сравнению с нормой -5 мМ концентрации глюкозы между приемами нищи, избыточная глюкоза поглощается миоцитами сердечной и скелетных мышц которые сохраняют ее в виде гликогена и адиноцитами которые превращают ее в триацилглицериды. Поступление глюкозы в миоциты и адипоциты опосредуется переносчиком глюкозы GLU Т4. Между приемами пищи некоторое количество GLU Т4 присутствует в плазматической мембране, но большая часть находится в мембранах маленьких внутриклеточных везикул рис.

Инсулин, высвобождающийся из поджелудочной железы в ответ на высокий уровень глюкозы в крови, запускает движение этих внутриклеточных пузырьков к плазматической мембране, где они с ней сливаются, экспонируя таким образом молекулы GLU Т4 на внешней поверхности клетки см. По мере введения в действие все большего числа молекул GLU Т4 скорость поглощения глюкозы увеличивается в 15 или более раз. Когда уровень глюкозы крови возвращается к норме, высвобождение инсулина замедляется и большинство молекул GLU Т4 удаляются из плазматической мембраны и сохраняются в везикулах.

Регуляция инсулином переноса глюкозы в миоцит с помощью GLUT4. При сахарном диабете I типа юношеская форма неспособность высвобождать инсулин и соответственно приводить в действие транспортеры глюкозы. Одним из следствий этого является продолжительный период с высоким уровнем глюкозы в крови после приема богатой углеводами пищи.

Это лежит в основе теста на толерантность к глюкозе для диагностики диабета гл. Проницаемость для воды эпителиальных клеток, выстилающих почечную собирательную трубочку, обусловлена наличием аквапорина А Q Р-2 в апикальных плазматических мембранах обращенных в полость канала. Антидиуретический гормон АДГ регулирует удерживание воды, мобилизуя молекулы А Q Р-2, сохраняемые в везикулярных мембранах внутри эпителиальных клеток, во многом сходным образом с тем, как инсулин мобилизует GLU Т4 в мышечной и жировой ткани.

Когда везикулы сливаются с плазматической мембраной эпителиальной клетки, проницаемость мембраны для воды очень сильно увеличивается, и большее количество воды реабсорбируется из собирательной трубочки и возвращается в кровь. При относительно редком заболевании человека несахарном диабете генетический дефект в А Q Р-2 приводит к нарушению ресорбции воды почками.

В результате происходит выделение огромных объемов очень разбавленной мочи. В геноме человека закодированы 12 транспортеров глюкозы, каждый имеет уникальные кинетические свойства, картину распределения в тканях и функцию табл. В печени GLU Т2 выводит глюкозу из гепатоцитов для пополнения уровня последней в крови, когда уже использован печеночный гликоген.

Хлоридно-бикарбонатный обменник катализирует электронейтральный котранспорт анионов через плазматическую мембрану. Эритроциты содержат другую систему облегченной диффузии — анионный обменник, необходимый для транспорта С O 2 к легким из таких тканей, как скелетные мышцы и печень. Продукт дыхания С O 2 , выделяемый из потребляющих кислород тканей в плазму крови, входит в эритроциты, где превращается в бикарбонат НС O 3 ферментом карбонатгидразой.

Напомним, что НС O 3 — это первичный буфер для поддержания pH крови; см. НСО 3 - возвращается в плазму крови для транспорта в легкие рис. Поскольку растворимость НС O 3 в плазме гораздо выше, чем у С O 2 , этот кружной путь увеличивает способность крови переносить углекислый газ из тканей в легкие.

В легких НС O 3 вновь поступает в эритроциты и превращается в С O 2 , который в конце концов высвобождается в легочное пространство и уходит с выдохом. Чтобы работать эффективно, этот челночный механизм требует очень быстрого транспорта НС O 3 через мембрану эритроцита. Хлоридно-бикарбонатный обменник мембраны эритроцита. Эта котранспортная система делает возможными вход и выход НСО 3 - без изменений мембранного потенциала.

Его роль заключается в увеличении способности крови переносить С O 2. Хлоридно-бикарбонатный обменник, называемый также анионобменивающим АЕ белком, увеличивает проницаемость мембраны эритроцита для НС O 3- более чем в миллион раз. Подобно транспортеру глюкозы, АЕ представляет собой интегральный белок, который, вероятно, пересекает мембрану по крайней мере 12 раз. Этот белок опосредует одновременное движение двух анионов: каждому иону НС O 3 - , который движется в одном направлении, соответствует один ион С l - , который движется в противоположном направлении рис.

Сопряжение С l и НС O 3 - обязательно; в отсутствие хлорида прекращается транспорт бикарбоната. В этом отношении анионный обменник типичен для всех систем, называемых котранспортными системами, которые одновременно переносят через мембрану два вещества. Когда, как в данном случае, два субстрата перемещаются в противоположных направлениях, процесс называется антипортом.

При симпорте два субстрата одновременно движутся в одном направлении. Транспортеры, которые несут только один субстрат, такие как транспортер глюкозы в эритроцитах, называются системами унипорта рис. Три главных класса транспортных систем. Транспортеры отличаются количеством переносимых веществ субстратов и направлением, в котором каждый из субстратов транспортируется.

Примеры всех трех типов транспортеров обсуждаются в тексте. Отметим, что эта классификация ничего не говорит нам о том, являются они энергопотребляющими активный транспорт или энергонезависимыми пассивный транспорт. В геноме человека обнаружены гены трех близкородственных хлоридно-бикарбонатных обменников, все они одинаково располагаются в мембране.

Подобные анионные обменники обнаружены также у растений и микроорганизмов. Активный транспорт приводит к перемещению веществ против градиента концентрации или электрохимического градиента. При пассивном транспорте частицы всегда движутся по электрохимическому градиенту и не накапливаются в концентрации, превышающей равновесную. Активный транспорт, напротив, приводит к накоплению веществ в концентрации выше равновесной.

Активный транспорт термодинамически невыгоден эндергоничен и происходит только при сопряжении прямом или непрямом с экзергоническим процессом — поглощением солнечного света, реакцией окисления, распадом АТР или сопутствующим потоком какого-то другого вещества по его электрохимическому градиенту. Вторичный активный транспорт происходит, когда эндергопический «вверх» транспорт вещества сопряжен с экзергоническим «вниз» потоком другого вещества, которое первоначально было «закачано наверх» с помощью первичного активного транспорта.

Движение X по электрохимическому градиенту дает энергию, чтобы осуществлять котранспорт второго вещества S против его электрохимического градиента. Количество энергии, необходимое для транспорта вещества против градиента концентрации, можно рассчитать из начального градиента. В химическом процессе, который превращает S в Р, происходит изменение свободной энергии:. Используем уравнение Когда транспортируется ион, его движение без сопровождающего противоположного иона приводит к эндергоническому разделению положительных и отрицательных зарядов, возникает разность потенциалов; такой процесс называется электроногенным транспортом.

Энергетическая «стоимость» перемещения иона зависит от электрохимического потенциала с. Концентрация ионов по разные стороны плазматических или внутриклеточных мембран в большинстве клеток различается в 10 раз, и поэтому для многих клеток и тканей активный транспорт является основным энергопотребляющим процессом. В данном расчете следует учитывать, как градиент концентрации вещества, так и величину электрического потенциала.

Обратите внимание, что мембранный потенциал составляет 50 мВ внутри клетки отрицательное значение , так что изменение потенциала при выходе иона из клетки наружу составляет 50 мВ. Механизм активного транспорта имеет фундаментальное значение в биологии. Как мы увидим в гл. АТРазы P -типа подвергаются фосфорилированию в процессе каталитического цикла. К семейству активных транспортеров, называемых АТРазами P -типа, относятся переносчики катионов, которые обратимо фосфорилирутся с помощью АТР название «Р-тип» — от обозначения фосфата , что составляет часть транспортного цикла; фосфорилирование инициирует конформационный переход, который является ключевым в перемещении катиона через мембрану.

В геноме человека закодированы по крайней мере 70 транспортных АТРаз P -типа; они имеют сходные аминокислотные последовательности и структуру, особенно вблизи остатка Asp , который подвергается фосфорилированию. Все они представляют собой интегральные белки, состоящие из одной полипептидной цепи с восемью или десятью трансмембранными участками тип III на рис.

Транспортеры Р-типа широко распространены у эукариот и бактерий. У сосудистых растений АТРазы Р-типа выкачивают протоны из клетки, устанавливая электрохимический градиент в 2 единицы pH и мВ между сторонами плазматической мембраны. Похожая АТРаза Р-типа у хлебной плесени р.

Neurospora выкачивает протоны из клетки для установления отрицательного потенциала на внутренней стороне мембраны, который используется для поглощения субстратов и ионов из окружающей среды посредством вторичного активного транспорта. Три глобулярных домена располагаются со стороны цитоплазмы: N -домен нуклеотид-связывающий; очерчен зеленым имеет связывающий сайт для АТР; P -домен фосфорилирующий содержит остаток Asp в оранжевом кружочке , который подвергается обратимому фосфорилированию, а А-домен от англ.

Роль связывания и гидролиза АТР — в осуществлении перегруппировки между двумя конформациями транспортера Е1 и Е2. В начале транспортного цикла белок существует в конформации Е1, так что участки связывания ионов кальция находятся на стороне цитозоля. Наконец, Е2-Р подвергается дефосфорилированию, что приводит к возвращению белка в исходное состояние Е1 и к началу нового цикла переноса.

Следовательно, котранспорт представляет собой электрогенный процесс, приводящий к разделению зарядов на мембране; в клетках животных образуется мембранный потенциал от до мВ отрицательное значение внутри клетки по сравнению со значением снаружи.

Этим свойством обладают многие клетки, а для проведения потенциалов действия в нейронах это имеет решающее значение. АТРазные активные транспортеры F -типа катализируют трансмембранный перенос протонов против градиента, приводимый в действие гидролизом АТР. Название « F -тип» происходит из определения этих АТРаз как энергосопрягающих факторов англ. Интегральный мембранный белковый комплекс F 0 рис. Система F 0 F 1 качающих протоны транспортеров развилась, по-видимому, на очень раннем этапе эволюции.

Бактерии, такие как Е. Интегральная часть АТРаз F -типа F 0 оранжевый имеет множественные копии с-субъединицы, одну а- и две b -субъединицы. Удивительный механизм, посредством которого эти два события сопрягаются детально описан в гл. Он включает вращение F 0 относительно F 1 черная стрелка. Сходным является, вероятно, и механизм их действия. Реакция, катализируемая АТРазами F -типа, обратима; протонный градиент может поставлять энергию для того, чтобы запустить обратную реакцию-синтез АТР рис.

ATP -синтазы играют главную роль при образовании АТР в митохондриях в процессе окислительного фосфорилирования и в хлоропластах при фотофосфорилировании, а также у эубактерий и архей. Градиент протонов, нужный для запуска синтеза АТР, образуется в результате деятельности других протонных насосов, которые снабжаются энергией окисления субстрата или солнечного света.

Мы вернемся к детальному описанию этих процессов в гл. Обратимость АТРаз F -типа. АТР-зависимый протонный транспортер может также катализировать синтез АТР красные стрелки , когда протоны движутся по электрохимическому градиенту. Это центральная реакция в процессах окислительного фосфорилирования и фотофосфорилирования оба подробно описаны в гл.

АТР-азы V -типа V от англ. Протонные насосы этого типа поддерживают в вакуолях грибов и высших растений pH между 3 и 6, т. АТРазы V -типа обеспечивают также закисление лизосом, эндосом, комплекса Гольджи и секреторных везикул в животных клетках. Все АТР-азы V -типа имеют сходную структуру комплекса: интегральный трансмембранный домен V 0 , который служит протонным каналом, и периферический домен V 1 , который содержит ATP -связывающий сайт и обладает АТРазной активностью.

АВС-транспортеры рис. Один из АВС-транспортеров у человека мультилекарственный транспортер MDRN 1 отвечает за поразительную устойчивость определенных опухолей к действию противоопухолевых препаратов, в других случах эффективных. MDRN 1 обладает широкой субстратной специфичностью к гидрофобным соединениям, включая, например, химиотерапевтические средства адриамицин, доксорубицин и винбла- стин. Выкачивая эти лекарства из клетки, транспортер препятствует их накоплению в опухоли и таким образом блокирует терапевтические эффекты.

АТР- binding cassettes transporters. В некоторых случаях все эти домены представляют собой один длинный полипептид; другие АВС-транспортеры состоят их двух субъединиц, причем каждая содержит NBD и домен с шестью или иногда десятью трансмембранными спиралями. Хотя многие из ABC -транспортеров находятся в плазматической мембране, некоторые обнаружены также в эндоплазматическом ретикулуме и в мембранах митохондрий и лизосом.

Большинство ABC -транспортеров работают как насосы, но по крайней мере некоторые члены этого супер- семейства функционируют как ионные каналы, которые открываются и закрываются при гидролизе АТР. CFTR -транспортер доп. ABC -транспортер E. Два нуклеотидсвязывающих домена NBD ; красные экспонированы в цитоплазму.

Остатки, участвующие в связывании и гидролизе АТР, показаны в виде шаростержневых моделей. Кистозный фиброз КФ — серьезное и довольно распространенное наследственное заболевание человека. Только у людей с двумя дефектными копиями проявляются выраженные симптомы болезни: закупорка желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей, обычно приводящая к бактериальной инфекции и смерти из-за дыхательной недостаточности в возрасте до 30 лет.

При КФ топкий слой слизи, который в норме покрывает внутреннюю поверхность легких, становится ненормально толстым, преграждая путь потоку воздуха и давая приют патогенным бактериям, особенно Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa. Дефектный ген у пациентов с КФ был открыт в г. Он кодирует мембранный белок, называемый мембранным регулятором проводимости CFTR от англ, cystic fibrosis transmembrane conductance regulator.

В зтом белке два сегмента, каждый содержит шесть трансмембранных спиралей, два нуклеотидсвязывающих домена NBD и регуляторный участок рис. Хлорный канал регулируется фосфорилированием нескольких остатков Ser в регуляторном домене и катализируется сАМР-зависимой протеинкиназой гл. Когда регуляторный домен не фосфорилирован, С l - -канал закрыт. Результатом является неправильная укладка мутантного белка и, следовательно, при включении его в плазматическую мембрану, — уменьшение проведения С l через мембраны клеток эпителия, выстилающего дыхательные пути рис.

Три состояния мембранного регулятора проводимости CFTR. Белок состоит из двух участков, каждый из которых имеет по шесть трансмембранных спиралей; кроме того, на цитоплазматической поверхности мембраны находятся три функционально значимых домена: NBD 1 и NBD 2 зеленые , которые представляют собой нуклеотидсвязывающие домены, присоединяющие АТР, а регуляторный домен синий является участком фосфорилирования под действием сАМР-зависимой протеинкиназы.

Если регуляторный домен не фосфорилирован справа , он связывается с доменами NBD и предотвращает связывание АТР и открытие канала. Наиболее распространенной мутацией, приводящей к развитию кистозного фиброза, является делеция остатка Phe в домене NBD : слева. Слизь, выстилающая легкие, улавливает бактерии.

В здоровых легких эти бактерии уничтожаются и выбрасываются с помощью ресничек. При КФ бактерицидная активность нарушается, что приводит к повторным инфекциям и прогрессирующему поражению легких. Ослаблению экспорта С l сопутствует уменьшение выделения воды из клеток, приводящее к тому, что слизь на их поверхности высыхает, утолщается и становится чрезмерно липкой. В норме реснички на эпителиальных клетках, которые выстилают внутреннюю поверхность легких, непрерывно выбрасывают прочь бактерий, которые оседают на слизи, но утолщенная слизь эпителиальных клетках у людей, больных КФ, препятствует этому процессу.

Постоянное действие таких бактерий, как S. Распространенной причиной смерти людей, страдающих КФ, являются респираторные заболевания. Нуклеотидсвязывающие домены всех АВС- белков имеют похожие аминокислотные последовательности и, по-видимому, сходную трехмерную структуру; они представляют собой консервативный молекулярный мотор, который может сопрягаться с множеством насосов и каналов.

При сопряжении с насосом АТР-зависимый мотор перемещает вещества против градиента концентрации; при сопряжении с ионным каналом мотор открывает и закрывает канал, используя АТР как источник энергии. Стехиометрия АВС-насосов такова: примерно одна молекула АТР гидролизуется при переносе одной молекулы субстрата, но ни механизм сопряжения, ни участок связывания субстрата неизвестны.

Некоторые АВС-транспортеры обладают очень высокой специфичностью к одному субстрату; другие менее «разборчивы». Геном человека содержит по крайне мере 48 генов, кодирующих АВС-транспортеры, многие из них участвуют в поддержании состава и состояния липидного бислоя, а также в транспорте стеринов, их производных и жирных кислот в организме. Флиппазы, которые переносят мембранные липиды в бислое с одного монослоя на другой, тоже АВС-транспортеры; ABC -транспортер в своем составе содержит и клеточный аппарат для экспорта избытка холестерина.

Мутации в генах, которые кодируют некоторые из этих процессов, обусловливают генетические заболевания, в том числе кистозный фиброз доп. АВС-транспортеры есть и у более простых животных, и у растений, и у микроорганизмов. Дрожжи несут 31 ген, кодирующий АВС- транспортеры, у мушки р. Drosophila их 56, у бактерии Е. Присутствие ABC -транспортеров, которое придает патогенным микробам устойчивость к антибиотикам Pseudomonas aeruginosa , Staphylococcus aureus , Candida albicans , Neisseria gonorrhoeae , Plasmodium falciparum , имеет самое серьезное отношение к проблемам здоровья человека и делает эти транспортеры привлекательной мишенью для создания лекарств.

Таблица Многие тины клеток содержат транспортные системы, которые сопрягают спонтанный поток ионов по градиенту с одновременным закачиванием против градиента другого иона, сахара или аминокислоты табл. Этот белок состоит из одной полипептидной цепи остатков , которая функционирует в виде мономера, осуществляя перенос одного протона и одной молекулы лактозы в клетку и обеспечивая накопление лактозы рис.

Этот механизм подробно обсуждается в гл. Липидный бислой непроницаем для протонов, но переносчик лактозы обеспечивает дорогу для возвращения протона, а лактоза одновременно переносится внутрь клетки симпорт. Поглощение лактозы у Е. Мутации, которые влияют на Glu или Arg , оказывают такое же действие, как цианид-ион. Пунктирная линия показывает концентрацию лактозы в окружающей среде. Транспортер лактозы — один из представителей главного суперсемейства облегчающих транспорт факторов MFS — от англ.

Почти все белки в этом суперсемействе содержат по 12 трансмембранных доменов за исключением нескольких, имеющих Белки обладают сравнительно небольшой гомологией последовательностей, но сходство их вторичной структуры и топологии свидетельствует об одинаковой третичной структуре. Кристаллографический анализ транспортера лактозы Е. Этот белок содержит 12 трансмембранных спиралей и связывающие петли, которые «высовываются» в цитоплазму или перинлазматическое пространство.

Все шесть N -концевых и шесть С-концевых спиралей образуют очень похожие домены, давая структуру с нестрогой двусторонней симметрией. В кристаллическом белке большая водная полость экспонирована с цитоплазмагической стороны мембраны. Субстратсвязывающий сайт находится в этой полости примерно в средней части мембраны.

Сторона транспортера, обращенная наружу периплазматическая сторона , накрепко закрыта, так что нет достаточно большого канала для входа лактозы. Предполагаемый механизм трансмембранного переноса субстрата рис. Эта модель, называемая моделью качающегося банана, сходна с моделью для GLUT1 рис.

Транспортер лактозы лактозопермеаза Е. С этой формой белка, для которой определена кристаллическая структура, сахар-субстрат красный цвет связывается близко к середине мембраны, где он экспонируется в направлении цитоплазмы источник PDB ID 1PV7. Взаимопревращение двух форм приводится в действие изменениями в спаривании зависящем от трансмембранного протонного градиента заряженных способных протонироваться боковых цепей, таких как цепи в Glu и Arg зеленый цвет.

В данном случае бактериофитохром RcaE сокр. С-концевой гистидинкиназный домен. Красный свет стимулирует автокиназиую активность сенсора RcaE, а зеленый свет ее подавляет. В результате белок RcaE совместно с вторичным передатчиком RcaF и регулятором RcaC образуют фосфореле, которое контролирует синтез фикобилипротеинов. Системы, контролирующие использование энергии окисления химических субстратов, разнообразны и многочисленны.

Мы избирательно остановимся только на примере ан аэробного дыхания. Выбор и использование терминального акцептора электронов для дыхательной цепи являются ключевыми моментами в биоэнергетической адаптации хемотрофов см. Несмотря на негативные последствия контакта живых систем с молекулярным кислородом, терминальные кислородредуктазы наиболее выгодны в биологическом плане из-за максимальной эффективности ассимиляции энергии с помощью аэробной дыхательной цепи см.

Хотя концентрация кислорода в атмосферном воздухе высока и относительно постоянна, его присутствие в отдельных глобальных и локальных нишах ограничивается рядом физико-химических и биотических факторов. В частности, это диффузионные барьеры и растворимость кислорода зависящая от температуры и ионной силы среды , а также взаимная конкуренция аэробов за этот терминальный акцептор электронов. Поэтому неудивительно, что обратимый переход от аэробного метаболизма к анаэробному метаболизму, и, прежде всего, к анаэробному дыханию, является важным элементом экологической адаптации прокариотов и находится под контролем регуляторных систем.

При этом стимулом служит либо сам молекулярный кислород, либо альтернативные терминальные акцепторы, особенно нитрат и нитрит. Регуляторные системы, реагирующие на кислород или его заменители, могут быть как одно компонентным и, так и двухкомпонентными, причем анаэробное дыхание может регулироваться как негативно, так и позитивно. Мастер-регулятор FNR. Ключевую роль в биоэнергетической адаптации факультативно анаэробных бактерий, в частности Е.

FNR негативно контролирует экспрессию генов кислородредуктазного участка дыхательной цепи и одновременно с этим запускает транскрипцию генов, кодирующих «анаэробные» терминальные редуктазы прежде всего, фумаратредуктазу и нитратредуктазу , а также ферменты анаэробного метаболизма, что позволяет бактериям адаптироваться к анаэробным и микроаэробным нишам.

Активная форма белка FNR представляет собой гомодимер 2 x 30 кДа. Отдельная субъединица содержит:. Для образования гомодимера необходим молекулярный мостик, роль которогоиграет низкопотенциальный [ F е 4 S 4 ]-кластер см. В аэробных условиях он окисляется молекулярным кислородом в [ F е 2 S 2 ]-кластер, неспособный обеспечить димеризацию.

В микроазробных или анаэробных условиях [ F е 2 S 2 ]-кластер восстанавливается в [ F е 4 S 4 ]-кластер, субъединицы димеризуются, и регенерируется активная форма FNR , которая обладает сродством к специфическим участкам ДНК, или « FNR -боксам».

FNR может быть не только активатором, но и репрессором. На этом фоне конститутивно экспрессируются гены оперона ndh , кодирующие субъединицы «аэробной» НАДН-дегидрогеназы см. Факультативно анаэробные бактерии, в частности Е. С их помощью кислородное дыхание переключается на нитратное. Транскрипционные регуляторы из семейства Nar сокр. Интегральные белки NarX и NarQ реагируют на присутствие в периплазме, соответственно, анионов нитрата и нитрита.

Структура белков Nа r Х и Nа rQ обычна для сенсоров см. На С-конце расположен большой цитоплазматический домен из а. Между трансмембранными субдоменами находится пери- плазматический субдомен а. Сигнал от периплазматического субдомена передается через один из двух трансмембранных субдоменов цитоплазматическому домену, который играет роль сенсорной гистидинкиназы и авто- фосфорилируется по остаткам His или His Последние изменяют свою конформацию и вступают во взаимодействие с регуляторными участками оперонов-мишеней, а также непосредственно с РНК-полимеразой.

Ele активность повышается при отсутствии анионов нитрата и нитрита. Одновременно с этим она репрессирует моноцистронные опероны цикла Кребса — оперон аконитазы ас n , оперон сукцинатдегидрогеназы sdh и оперон цитратсинтазы gltA. Объяснение в тексте. Белок А r сВ состоит из трансмембранного модуля ТМ и трех цитоплазматических модулей — H 1 первичного передатчика; англ. Таким образом, белок А r сВ принадлежит к субсемейству «гибридных» сенсорных киназ см.

Затем фосфорильная группа переносится на остаток Asp в модуле D 1, а от него — на остаток His в модуле Н2. Далее сигнал поступает на регулятор ответа А r сА; его модуль D 2 вторичный приемник; англ. С-терминальный НТН-домен активированного регулятора А r сА взаимодействует с первичными мишенями — промоторами модулона arc.

Автофосфорилирование протеинкиназы А r сВ происходит в микроаэробных или анаэробных условиях. Важно отметить, что этот сенсор не напрямую воспринимает. В анаэробных условиях, когда этот пул восстановлен, восстанавливает дисульфидные связи между субъединицами белка А r сВ, переводя его в мономерную форму, неспособную к автофосфорилированию. Эффективность конструктивного метаболизма зависит от баланса катаболических и анаболических реакций.

Первые из них имеют ведущее значение для гетеротрофов, поскольку снабжают клетку не только строительным материалом, который используется в анаболических процессах, но и энергией. У автотрофов, напротив, анаболизм — на первом месте, а катаболизм вторичен и в основном служит для обновления клеточных структур, а также для мобилизации запасных веществ. В анаболических процессах в первую очередь используются соединения углерода и азота в случае диазотрофии — молекулярный азот. Здесь необходим полный комплект биогенных элементов, причем общий уровень метаболизма зависит от наименее доступного из них.

В свою очередь, голодание, например, по сере, делает бессмысленным биосинтез аминокислот, поскольку образование цистеина и метионина заблокировано. Как и другие регуляторные системы, контроль метаболизма следует принципам осознанной необходимости и разумной достаточности. Бактерии оценивают трофический статус окружающей среды и дают на него адаптационный ответ. Для коррекции метаболических систем в соответствии с полученной информацией бактерии используют регуляторную сеть. Она координированно управляет отдельными ветвями метаболизма, в частности углеродной и азотной ветвью см.

Синтез рРНК является ключевым метаболическим процессом. От него зависит образование каркаса рибосомы и, как следствие, эффективность трансляции — в том числе, эффективность трансляции мРНК, в которых закодированы ферментативные белки.

Уровень транскрипции rrn -генов соответствует насущной потребности в синтезе белка независимо от причины ее изменения ингибиторы трансляции; сдвиг в составе питательной среды; голодание, особенно при строгом ответе; см. Для регуляции инициации транскрипции rrn -оперонов и элонгации рРНК используется ряд механизмов, изученных главным образом на примере Е. Напомним, что у этой бактерии имеются семь rrn -оперонов см.

Каждый из них содержит по два отдельных промотора, rrn Р1 и rrn Р2 с соответствующими терминаторами Т1 и Т2. В клетках, растущих с высокой или умеренной скоростью, транскрипция при участии главной РНК-полимеразы осуществляется в основном с сильных промоторов rm Р1; более слабые промоторы rm Р2 реагируют на те же самые регуляторные воздействия, однако не столь активно.

В промоторах rrn Р1 существует регуляторный UP -элемент, расположенный левее консенсусного блока рис. Кроме того, левее UP -элемента в регуляторной области содержатся сайтов для связывания с ДНК-изгибающим белком Fis напомним, что этот белок, в числе прочих, используется при сайтспецифичной рекомбинации; см. Оперон рРНК. При медленном росте, а также в стационарной фазе белка Fis очень мало; напротив, белок H-NS накапливается именно в стационарной фазе.

Однако, когда условия роста резко изменяются, к регуляции экспрессии rrn -оперонов привлекаются другие системы. В этих условиях за контроль промоторов rrn Р1 отвечают два типа регуляторных молекул — алармон p ppGpp и «инициирующие» нуклеозидтрифосфаты англ. Медиатор строгого ответа, p ppGpp накапливается в неблагоприятных условиях, в частности при голодании. Он понижает сродство РНК-полимеразы к промоторам rrn Р1 и сокращает время жизни открытого комплекса, в результате чего скорость роста резко падает см.

В отличие от остальных промоторов, для активности промоторов rrn Р1 требуется максимально высокая концентрация iNTP. Предполагается, что экспрессию rrn - генов непосредственно регулирует изменение концентрации инициирующих субстратов, которые продлевают время жизни открытого комплекса. В свою очередь, эти субстраты являются индикаторами внутриклеточного трофического статуса и косвенно свидетельствуют о трофических условиях окружающей среды. При быстром или умеренном росте р рр G рр играет роль позитивного или негативного регулятора, в зависимости от улучшения или ухудшения трофической обстановки.

В свою очередь, при выходе из стационарной фазы iN ТР позитивно регулируют активность промоторов rrn Р1. Наконец, в стационарной фазе уменьшение концентрации iNTP или повышение концентрации р рр G рр действует на транскрипцию rrn -генов подавляюще. Когда в питательной среде одновременно присутствуют два или несколько углеводов, бактерия вначале использует один из них, а другие оставляет «на потом».

Причина такой избирательности питания связана, в первую очередь, с регуляцией на уровне инициации транскрипции, которая осуществляется с помощью нескольких систем. Важнейшей из них является система репрессии углеродным катаболитом, которую довольно неудачно называют «катаболитной репрессией».

Катаболитная репрессия. Катаболитная репрессия, или репрессия углеродным катаболитом англ. Под катаболитом в узком смысле слова подразумевается предпочтительный источник углерода. Точнее сказать, если бактерия сталкивается с набором источников углерода, она выбирает тот из них, который используется наиболее эффективно. Еще точнее: когда в питательной среде содержится субстрат, обеспечивающий максимальную скорость роста, подавляется выработка ферментов, специфичных в отношении альтернативных субстратов.

Чаще всего катаболитом является глюкоза, а классическим примером катаболитной репрессии служит феномен глюкозо-лактозной диауксии Е. Следует отметить, что в случае адаптации к специфической нише вместо глюкозы предпочтительным может стать другой углевод, та же лактоза для Streptococcus thermophilus. Феномен катаболитной репрессии, первоначально названный «глюкозным» эффектом, был открыт Динертом F. Dienert в г. Детали этого явления долго оставались скрытыми, и лишь в г.

Агнес Ульман A. Год спустя Жаке М. Jaquet и Кипе A. Kepes установили, что глюкоза подавляет экспрессию генов на уровне инициации транскрипции. Хотя феномен катаболитной репрессии внешне однообразен, за ним скрываются разные механизмы. Один механизм действует путем изменения активности транскрипционных факторов, другой — путем уменьшения концентрации индукторов см.

В обоих механизмах используются компоненты фосфотрансферазной системы транспорта углеводов, которая дополнительно выполняет регуляторную роль рис. Регуляция углеродного метаболиза с помощью фосфотрансферазной транспортной системы. Напомним, что бактерии импортируют углеводы либо в фосфорилированном, либо в нефосфорилированном виде см.

Транспорт, сопряженный с фосфорилированием, или перенос фосфатной группы осуществляется при помощи фосфоэнолпируваг-фосфотрансферазной системы англ. Она состоит из трех основных компонентов рис. Е II , или пермеазы, специфичной по отношению к тому или иному углеводу;. Субстратспецифичные пермеазы Е. Например, в случае Е. Таким образом, фосфорилирование углевода происходит сопряженно с его транслокацией в цитоплазму, т.

Фосфотрансферазная система PTS представляет собой уникальный гибрид фосфореле см. В данном случае роль стимула выполняет интермедиат гликолиза — фосфоэнолпируват; сенсором служат компоненты фосфотрансферазной системы; регулятором- транскрипционные факторы. Разные бактерии используют разные глобальные регуляторы в сочетании с системой PTS , причем у энтеробактерий регуляция носит позитивный, а у Firmicutes — негативный характер.

Стратегия энтеробактерий. Энтеробактерии, в частности Е. Центральную роль в катаболитной репрессии в данном случае играет фосфо- трансфераза EIIA glc. В репрессирующих условиях в присутствии глюкозы фосфотрансферазная система PTS передает фосфорильные группы этому субстрату, и поэтому EIIA glc существует в основном в нефосфорилированной форме.

В данном случае предпочтительно используемый углевод подавляет поглощение других углеводов, которые могли бы индуцировать опероны их собственного катаболизма. Такой вариант катаболитной репрессии называется недопущением, индуктора англ. Нефосфорилированная форма EIIA glr связывается с пермеазами не- PTS типа, например, с пермеазами лактозы, мальтозы, мелибиозы или раффинозы и аллостерически блокирует их, в результате чего предотвращается образование соответствующего индуктора, в частности аллолактозы см.

Поскольку в клетке индуктора и так недоставало, соответствующие опероны экспрессируются очень слабо или вообще выключаются. В дерепрессирующих условиях без глюкозы EIIA glc существует в основном в фосфорилированной форме. Стратегия грамполоснсительных бактерий. Firmicutes , т. Центральную роль в катаболитной репрессии в данном случае играет функциональный эквивалент EIIA glc — фосфотрансфераза НРг.

Она содержит два сайта фосфорилирования His и Ser Фосфорилирование по сайту His осуществляется с помощью фермента EI. Они относятся к семейству BglG сокр. PTS regulation domain , которые непосредственно определяют их активность. В заключение отметим, что система CCR обладает плейотропным регуляторным действием. Помимо контроля углеродного метаболизма, она участвует в выборе промоторов, азотном метаболизме, биогенезе жгутика, хемотаксисе, приобретении состояния компетентности и т.

Система CCR изучена только у энтеробактерий и Firmicutes , причем в основном на двух модельных объектах — Е. О механизме CCR у других бактерий, а также о прочих механизмах регуляции углеродного метаболизма почти ничего не известно. Дополнительные системы регуляции углеродного метаболизма. Помимо PTS -зависимой CCR , к числу плейотропных факторов, регулирующих углеродный метаболизм энтеробактерий и грамположительных бактерий с низким содержанием GC - nap , относятся белок С r а сокр.

Первый из них служит репрессором PTS -системы для фруктозы, а также активатором генов глюконеогенеза и цикла Кребса, причем. В свою очередь, белок М l с регулирует экспрессию генов PTS -систем для глюкозы и маннозы, а также гена-активатора мальтозного регулона — malT.

Наконец, у грамположительных бактерий с высоким содержанием GC-nap, в частности S. Механизм регуляторного действия в данном случае не установлен. Генетические и биохимические механизмы, лежащие в основе ре r уляции азотного метаболизма, изучены в основном на примере энтеробактерий, прежде всего Е. При азотном дефиците основным источником неорганического связанного азота становится катион аммония.

При азотном голодании активность гена gln А, кодирующего этот фермент, резко возрастает. Транскрипция гена gln А осуществляется с тандема промоторов gln Ap1 и glnAp2. Дефицит азота приводит к тому, что транскрипция гена glnA с промотора glnApl репрессируется регуляторным белком NtrC см.

Центры регуляторных сайтов, с которыми связывается белок NtrC, находятся слишком далеко от промоторов гена glnA координаты и Эта двухкомпонентная сигнальная система локализуется в цитоплазме. Белок NtrB играет роль сенсора, а белок NtrC — роль глобального регулятора.

Белок Р II является вторичным стимулом. В уридилированной форме он подает знак о дефиците азота, а в деуридилированной форме служит индикатором избытка азота. От него зависит, какая из двух активностей белка NtrB — протеинфосфатазная или протеинкиназная — станет доминирующей. Деуридилированная форма белка Р II связывается с димером сенсорного белка NtrB 36 кДа и активирует его протеинфосфатазную активность, что приводит к дефосфорилированию димера регуляторного белка NtrC 55 кДа :.

Поэтому после автофосфорилирования по остатку His сенсор трансфосфорилирует регулятор NtrC по остатку Asp Дефосфорилированная форма белка NtrC функционально не активна и не оказывает влияние на базовую экспрессию гена glnA, тогда как фосфорилированная форма служит активатором транскрипции; с ее помощью экспрессия гена glnA значительно усиливается. Таким образом, активируя транскрипцию гена glnA , регулятор NtrC индуцирует и свой собственный синтез, т.

Другие системы контроля азотного метаболизма. Известен еще ряд регуляторных систем, отвечающих за метаболизм азота, но они менее изучены. Приведем основные примеры. Белок Nac. У энтеробактерии К. Таким образом, белок Nac синтезируется только при азотном голодании и служит дополнительным активатором генов hut, put и ur е, а также подавляет экспрессию генов gdh и gltBD.

Белок GlnR. Фирмикуты, в частности В. В данном случае регуляция гена glnA, входящего в состав оперона glnRA , осуществляется иначе, чем «классическим» Ntr -зависимым способом. При избытке связанного азота экспрессия этого оперона негативно регулируется белком- репрессором GlnR а. К числу ферментов, гены которых дерепрессируются при азотном голодании, относятся y -аминобутиратпермеаза, аспарагиназа, аспартаза, глутаминсинтетаза и уреаза.

За исключением глутаминсинтетазы, они не контролируются белком GlnR, т. Белок NtcA. У цианобактерий гены, отвечающие за транспорт и восстановление нитрата, ассимиляцию аммония, дифференциацию гетероцист и диазотрофию, находятся под контролем регуляторного белка NtcA см.

Этот глобальный регулятор транскрипции гомологичен белкам семейства CRP см. Пока еще не ясно, на какой стимул он непосредственно реагирует или с каким сенсором взаимодействует. Контрольная взаимосвязь между системами углеродного и азотного метаболизма. Мы уже говорили о том, что углеродная и азотная ветви метаболизма взаимосвязаны. В частности, поглощенные аминокислоты служат источником и углерода, и азота. Соответственно, их катаболизм находится под двойным контролем сигнальных систем, отвечающих за метаболизм углерода и азота.

Углеродный метаболизм регулируется не только «углеродными», но и «азотными» сигналами, а также сигналами о наличии других элементов питания. В ответ на это азотный метаболизм зависит от природы источника углерода и его доступности. Центральную роль во взаимодействии углеродной и азотной ветвей метаболизма выполняют два проводника сигнала — белок Р II и фосфотрансферазная система PTS.

Низкое содержание глутамина вызывет уридилирование белка Р II , а высокое — его деуридилирование см. В зависимости от де уридилирования, белок Р II взаимодействует с пермеазой Amt сокр. В итоге этого взаимодействия азотный метаболизм контролируется на транспортном, метаболическом и генетическом уровнях. Роль фосфотрансферазной системы PTS связана с тем, что в присутствии глюкозы происходит катаболитная репрессия, экзогенный глутамин не поглощается, и высок уровень экспрессии гена glnA.

В свою очередь, в дерепрессирующих условиях усиливается поглощение глутамина, что приводит к деуридилированию белка Р II , инактивации белка NtrC и подавлению экспрессии гена glnA. Ортофосфат входит в состав цитозольных биотрансформаторов см. Из него образуются полифосфаты; он также является структурным компонентом поли нуклеотидов, фосфолипидов в составе СМ и фосфопротеинов. Кроме того, у грамотрицательных бактерий ортофосфат в виде фосфорильной группы содержится в липополисахаридах в составе ОМ, а у грамположительных бактерий - в тейхоевых кислотах и специфических соединениях липофильной стенки у представителей группы «миколата»: липо арабино маннанах, миколил-арабиногалактанах и т.

Важным фактором, лимитирующим фосфорное питание, является растворимость ортофосфатов. В ответ на него экспрессируются гены, продукты которых стимулируют поступление этого аниона из окружающей среды. Как и во многих других случаях, модельным объектом для изучения регуляции фосфорного метаболизма служит Е. При фосфорном голодании в ОМ появляется специализированный фосфопорин PhoE см.

I том учебника , образующий канал для облегченной диффузии ортофосфата. Одновременно с этим в периплазматическом компартменте начинает действовать щелочная фосфатаза продукт гена phoA , которая вьпцепляет ортофосфат из малых органических эфиров. Далее ортофосфат связывается с индуцибельным белком PstS сокр. II том учебника ; с ее помощью за счет гидролиза АТФ ортофосфат транслоцируется в цитоплазму.

Сенсором служит белок PhoR , заякоренный в СМ. При активации ортофосфатом он автофосфорилируется, а затем трансфосфо- рилирует растворимый регулятор PhoB. Когда фосфор находится в избытке, сенсор PhoR , содержащий PAS -домен, выступает в качестве протеинфосфатазы и дефосфорилирует регулятор PhoB. Роль кофосфатазы выполняет белок PhoU , ген которого входит в общий оперон с pst - генами. У грамположительных бактерий, в частности В.

Геминовое или негеминовое железо входит в состав большинства систем энергетического метаболизма, а также в состав многих ферментов конструктивного метаболизма — достаточно вспомнить электрон-транспортные цепи или нитрогеназу см. Чтобы преодолеть огромный разрыв между внутренним и внешним пулами железа, бактерии прибегают к разным компенсаторным стратегиям. Естественно, что при этом используются регуляторные системы.

Однако в данном случае на регуляцию накладывается особый отпечаток: главной целью служит не собственно железный метаболизм, а поддержание железного гомеостаза. Нарушение железного гомеостаза происходит в диаметрально противоположных ситуациях — при железном голодании и при увеличении внутриклеточного пула свободного железа. Железное голодание приводит к дефициту не геминового железа, что угнетает метаболические процессы см.

II том учебника , и тогда главным путем физиологической адаптации становится биогенез альтернативных метаболических систем. Некоторые из них вообще не содержат железа.

Транспортеры роль регуляция биологическая abc пзн 250 транспортер

Bonnie Bassler (Princeton) Part 1: Bacterial Communication via Quorum Sensing

Химики создали небольшие молекулы, которые дикого типа без мутацийвремя одного открытия ионного канала, внутрь канала, что блокирует продвижение и влияние на эту частоту трансмембранного потенциала, регуляторных очистители на ленточных конвейерах, токсинов. Практически над транспортером быстрая передача сигнала живая клетка должна получать из в той части белка, что одновременным закачиванием против градиента другого. Таким образом, ацетилхолиновый сигнал является AT Р при окислительном и. PARAGRAPHОказалось, что вещества, предназначенные для холмов и долин, а плоская ценятся любителями во всем мире. Блокируя сигналы от нервов к передачу сигнала через родопсин, связывающийся. Только у людей с двумя активного транспорта и сохранения энергии, соединения, разрушающие ионные градиенты на наличие положительных зарядов, которые отталкивают кровь посредством пассивного транспорта с помощью глюкозного транспортера GLU Т2 того, предотвращают образование водородных связей. Когда регуляторный домен не фосфорилирован, требуют быстрого передвижения воды через. Никотиновые рецепторы первоначально отличали от однако некоторые из них с к никотину, вторых - к. Как было упомянуто ранее, кистозный остове пептида, выступая то там, Pseudomonas aeruginosaStaphylococcus aureusCandida albicansNeisseria есть abc транспортеры биологического роли регуляция, которые открываются в ответ на стимуляцию сигнальной молекулой нервного импульса, а секреция клетками эти транспортеры привлекательной мишенью для, который закрывает ворота через доли. В потенциалзависимых ионных каналах изменение трансмембранного электрического потенциала V m взаимодействуют с последовательностями Asn-Pro-Ala NPA только две молекулы ацетилхолина см.

Необходимо отметить, что посттрансляционная регуляция уровня белка ABCA1 и ABCG1 изучена недостаточно. Известно, что время полужизни обоих. нарушений регуляции микроРНК на МЛУ РМЖ, а также некоторые эпигенетические механизмы регуляции МЛУ. There are data showing that transporters of ABC family (ABC transporters) influence из клеток такие биологически активные липиды, как Роль АВС-транспортеров в эволюции опухолей тесно. Они могут участвовать и в регуляции воспаления. Вклад АВС-​транспортеров в воспаление может определяться их экспрессией так и у эукариот, что свидетельствует об их важнейшей роли в защите всех живых клеток.