Značilnosti, funkcije in montaža Porinas

The Porinas So vrsta celovitega membranskega proteina, ki omogoča razširjanje različnih vrst molekul, ki so velikosti srednje velikosti. Najdemo jih v zunanjih membranah gram -negativnih bakterij (kot v In. coli) in mitohondrije in kloroplasti. Ti transmembranalni proteini popolnoma prenesejo membrane in njihovo strukturo tvorijo β listi.

Za razliko od tekočih beljakovin so porine kanalne beljakovine, to je, da tvorijo kanale ali odprte pore, ki prečkajo membrano, kjer se nahaja.

Vir: V: Uporabnik: Zephyris [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/]]

[TOC]

Značilnosti

Porinas so beljakovine, ki ustvarjajo transmembraalske kanale in, za razliko od večine beljakovin, ki prečkajo membrano, del, ki prečka to membrano, sestavljajo β listi namesto α propelerja.

Teh obsežnih membranskih beljakovin lahko primanjkuje selektivnosti glede na molekule, ki bodo prešle skozi njih, ali lahko predstavljajo določene stopnje velikosti in selektivnosti obremenitve. Prav tako lahko omogočijo prehod molekul, manjši od določene velikosti.

Polarno območje verige Porina je v notranjosti, ki pokriva vodni kanal, apolarni del.

Difuzija skozi kanale, ki jih tvorijo ti proteini.

To difuzijo nadzirajo posebni mehanizmi, ki lahko odprejo ali zaprejo kanal in jih lahko zavira več spojin.

Vam lahko služi: citotrofoblast: značilnosti, razvoj in funkcija

Struktura

Konec osemdesetih let prejšnjega stoletja je bila do kristalografije X -Ray prvič določena atomska struktura porina, kar ustreza celični membrani Rhodobacter Capsulatus ki je fotosintetska bakterija.

Ta porina je sestavljena iz trimera, kjer vsak monomer tvori β sod s 16 β listi, ki se valjajo skupaj, in tvori cilindrično strukturo, ki lahko prečka membrano in vsebuje pora, polno v notranjosti vode.

Od takrat so opisane različne vrste porin, tako prokariotske kot evkariontske celice. Vsi so sestavljeni iz povezanih β listov, ki tvorijo β strukturo in vode, polno vode, ki lahko izmeri med premerom 0,6 do 3nm.

V mitohondrijih so porine sestavljene iz 19 β listov, ki so se med seboj zložili β sod.

V mnogih bakterijah so porine sestavljene med 16 in 18 proti vzporednimi β listi, ki tvorijo β sod, kar predstavlja vodikove vezi med bližnjimi molekulami vzdolž verige.

Delovanje

Porine bakterij in membrane mitohondrijev in kloroplastov so funkcionalno podobne, ki delujejo na podoben način, zaradi njegove podobnosti glede na dimenzije pore, atomske strukture in pasivne difuzijske lastnosti.

Širina kanala Porina je opredeljena s poravnavo polipeptidov v notranji steni konstrukcije, kar omogoča, da omeji velikost molekul, ki bodo skozi njih.

Podobnost teh struktur krepi endosimbiotsko teorijo, v skladu s katero mitohondrije evkariontskih celic izvira iz prokariotskega organizma, ki ga je predhodnika fagociral v evkariotsko celico.

Lahko vam služi: ton: značilnosti in funkcije

V evkarioti

V evkariontskih celicah jih najdemo v zunanjih membranah mitohondrijev in plastidov. Porin, ki jih najdemo v plastiki, so bile zelo malo preučene.

V primeru mitohondrijev so znani kot mitohondrijske porine ali anionske kanale, odvisne od napetosti (VDAC). So široki kanali s približnim premerom 3NM, ki sestavljajo največjo beljakovinsko sestavino v zunanjih membranah. V tej membrani predstavljajo približno 30% celotnega proteina.

Ustvari prepustnost molekul brez obremenitve do 5000 da. Mitohondrijske porne omogočajo prehod proti intermembranskemu prostoru majhnih molekul, ionov in presnovkov.

Molekule in ioni, ki prečkajo intermembranalni prostor, ne prehajajo skozi notranjo mitohondrijsko membrano, saj ima večjo neprepustnost. Zato je prostor med obema membranama napolnjen z majhnimi molekulami in ioni, ki je podoben citoplazmi.

V prokariotih

V gram -negativnih bakterijah jim zunanja membrana omogoča, da se izolirajo iz okolja kot zaščitni ukrep. Ta membrana vsebuje prepustno za hranila, ki jih zahtevajo bakterije.

Najdete približno 100.000 porin v membrani prokariotske celice, ki predstavljajo približno 70% celotnih beljakovin v tej strukturi.

V črevesnih bakterijah zunanja membrana predstavlja zaščito pred zunanjimi škodljivimi sredstvi, kot so antibiotiki, žolčne soli in proteaze.

Porine zagotavljajo zajem in izločanje majhnih hidrofilnih molekul, s čimer omogočajo celici, da pridobi hranila, potrebna za pravilno delovanje, in se lahko sprosti iz odpadnih proizvodov. V In. coli, Porinas omogočajo prehod disaharidov, fosfatov in drugih majhnih molekul.

Sestavljanje porina v evkariotih in prokarioti

Mitohondrijske porine uvažajo v mitohondrije z beljakovinskim kompleksom, imenovanim Tom (zunanja mitohondrijska membrana translokaza) in jih vstavi kompleks SAM (klasifikacijski stroji in sklop beljakovin).

Vam lahko služi: koliko celic ima človeško telo?

Številne študije so opisane kot nekatere zunanje membranske beljakovine bakterij uvažajo v mitohondrije evkariontske celice z mehanizmom, ki ga upravljajo kompleksi Tom in SAM, kar kaže, da je bil ta postopek vstavitve ohranjen med obema sistemima.

V bakterijah porine vstavijo kompleks, ki ima montažne stroje β sodov, imenovanih BAM. Ta kompleks je sestavljen iz petih beljakovin, od katerih so štirje lipoproteini.

Čeprav je proces vstavljanja por in njihovih struktur podoben med evkariontskimi celicami in prokarioti, je opazna razlika v tem, da je pri prokariotih za vstavljanje teh struktur potrebna prisotnost lipoproteinov.

Po drugi strani je njegova sestava v mitohondrijskih zunanjih membranah odvisna od prisotnosti dveh dodatnih beljakovin kompleksa SAM: SAM35 in SAM36.

Reference

1. Alberts, b., Bray, d., Watson, J. D., Lewis, J., Roberts, k. & Raff, m. (2002). Biologija celične molekularne. Četrta izdaja. Ed. Garland Science.
2. Devlin, m. T. (1993). Texbook of Biochemistry s kemičnimi korelacijami. Ed. John Wiley & Sons, Inc.
3. Lodish, h. (2005). Celična in molekularna biologija. Ed. Pan -american Medical.
4. Schirmer, t., & Rosenbusch, J. Str. (1991). Prokariontski in evkariont. Trenutno mnenje v strukturni biologiji, 1 (4), 539–545.
5. Schulz, g. In. (1993). Bakterijski byins: struktura in delovanje. Trenutno mnenje v strukturni biologiji, 5 (4), 701–707.
6. Voet, d., & Voet, J. G. (2006). Biokemija. Ed. Pan -american Medical.
7. Zeth, k., & Thein, m. (2010). Byins v prokariotih in evkariotih: skupne teme in različice. Journal Biochemical, 431 (1), 13-22.