F형 ATP가수분해효소

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1. 개요
2. 구조
3. N형 ATP가수분해효소
참조

1. 개요

F형 ATP가수분해효소는 주로 폴리펩타이드로 구성되며 F1 도메인과 Fo 도메인으로 이루어져 있다. F1 도메인은 5가지 종류의 폴리펩타이드를 포함하며, ADP와 무기 인산이 결합하여 ATP를 방출하는 회전 촉매작용을 한다. Fo 도메인은 인지질 이중층에 위치하며, 양성자가 결합함에 따라 회전하며, 올리고마이신에 의해 기능이 억제될 수 있다. F1 도메인과 Fo 도메인은 함께 회전 모터를 형성하며, 이 회전은 F1 도메인으로 전달된다. N형 ATP가수분해효소는 델타/OSCP 소단위체가 없는 F형 ATP가수분해효소의 부류로, 세균 및 고세균에서 발견되며, 양성자 대신 나트륨 이온을 운반하고 ATP를 가수분해하는 경향이 있다.

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F형 ATP가수분해효소
개요
유형	막 단백질
기능	ATP 합성 및 가수분해
구조
소단위	F_O 및 F₁
특징
TCDB	3.A.2
OPM 패밀리	5
OPM 단백질	6fkf
관련 데이터베이스
Pfam	F-ATPase
InterPro	해당 사항 없음
SMART	해당 사항 없음
Prosite	해당 사항 없음
SCOP	해당 사항 없음
PDB	해당 사항 없음
Membranome superfamily	227
추가 정보
대장균의 F_OF₁-ATP가수분해효소(별칭 ATP 생성효소)의 단순화된 모델. 효소의 소단위체는 그에 따라 표시된다.

2. 구조

F_o-F₁ ATP가수분해효소는 주로 폴리펩타이드로 구성된다.

F₁ 도메인은 3α:3β:1δ:1γ:1ε의 조성비로 5가지 종류의 폴리펩타이드를 포함하고 있다. ADP와 무기 인산(P_i)은 F₁ 도메인의 3개의 β 소단위체에 자발적으로 결합한다. 120° 회전할 때마다 ATP를 방출하는 회전 촉매작용을 한다. F₁ 도메인은 새로 합성된 ATP의 사용을 촉진하기 위해 세포의 세포질쪽으로 확장된다.

저해제 단백질인 If1과 복합된 소의 미토콘드리아의 F₁-ATP가수분해효소는 관련 문헌에서 일반적으로 인용되며, 산증, 알칼리증, 호흡 기체 교환과 같은 세포의 많은 기본적인 대사 활동에서 찾아볼 수 있다.

F_o 도메인은 1a:2b:12c의 조성비를 가지고 있으며, 인지질 이중층에 걸쳐 있는 막 내부에 위치한다. 양성자가 F_o 도메인의 소단위체에 결합함에 따라 그 일부가 회전한다. F_o의 "o"는 올리고마이신을 나타내며, 이는 올리고마이신이 F_o의 기능을 억제할 수 있기 때문이다.

F_o 도메인과 F₁ 도메인은 함께 회전 모터를 형성한다. 양성자가 F_o 도메인의 소단위체에 결합함에 따라 그 일부가 회전한다. 이 회전은 1캠축에 의해 F₁ 도메인으로 전파된다.

2. 1. F₁ 도메인

F₁ 도메인은 3α:3β:1δ:1γ:1ε의 조성비로 5가지 종류의 폴리펩타이드를 포함하고 있다. ADP와 무기 인산(P_i)은 F₁ 도메인의 3개의 β 소단위체에 자발적으로 결합한다. 120° 회전할 때마다 ATP를 방출하는 회전 촉매작용을 한다. F₁ 도메인은 새로 합성된 ATP의 사용을 촉진하기 위해 세포의 세포질쪽으로 확장된다.

저해제 단백질인 If1과 복합된 소의 미토콘드리아의 F₁-ATP가수분해효소는 관련 문헌에서 일반적으로 인용되며, 산증, 알칼리증, 호흡 기체 교환과 같은 세포의 많은 기본적인 대사 활동에서 찾아볼 수 있다.

2. 2. F_o 도메인

F_o 도메인은 1a:2b:12c의 조성비를 가지고 있으며, 인지질 이중층에 걸쳐 있는 막 내부에 위치한다. 양성자가 F_o 도메인의 소단위체에 결합함에 따라 그 일부가 회전한다. F_o의 "o"는 올리고마이신을 나타내며, 이는 올리고마이신이 F_o의 기능을 억제할 수 있기 때문이다.

2. 3. F_o 도메인과 F₁ 도메인의 연결

F_o 도메인과 F₁ 도메인은 함께 회전 모터를 형성한다. 양성자가 F_o 도메인의 소단위체에 결합함에 따라 그 일부가 회전한다. 이 회전은 1캠축에 의해 F₁ 도메인으로 전파된다. ADP과 P_i(무기 인산)는 F₁ 도메인의 3개의 β 소단위체에 자발적으로 결합하여 120° 회전할 때마다 ATP를 방출(회전 촉매작용)한다.

F_o 도메인은 인지질 이중층에 걸쳐 있는 막 내부에 위치하며, F₁ 도메인은 새로 합성된 ATP의 사용을 촉진하기 위해 세포의 세포질쪽으로 확장된다. F_o의 o는 올리고마이신을 나타내며, 올리고마이신은 F_o의 기능을 억제할 수 있기 때문에 이렇게 명명되었다.

2. 4. 저해 단백질 If1

3. N형 ATP가수분해효소

N형 ATP가수분해효소(N-Type ATPase^영어)는 델타/OSCP 소단위체가 없는 F형 ATP가수분해효소의 부류로, 수평적 유전자 전달을 통해 세균 및 고세균에서 발견된다.^[6] 이들은 양성자(H⁺) 대신에 나트륨 이온(Na⁺)을 운반하고 ATP를 가수분해하는 경향이 있다.^[6] N형 ATP가수분해효소는 A형 가수분해효소가 V형 ATP가수분해효소로부터 떨어져 나온 것보다 일반적인 F형 ATP가수분해효소로부터 더 멀리 떨어진 별개의 부류를 형성한다.^[6]

참조

_[1] 서적 Molecular Cell Biology https://archive.org/[...] W. H. Freeman
_[2] 서적 Encyclopedia of Microbiology https://archive.org/[...] Academic Press 2009
_[3] 논문 Characterization of the N-ATPase, a distinct, laterally transferred Na+-translocating form of the bacterial F-type membrane ATPase. 2010-06-15
_[4] 서적 Molecular Cell Biology https://archive.org/[...] W. H. Freeman
_[5] 서적 Encyclopedia of Microbiology https://archive.org/[...] Academic Press 2009
_[6] 저널 Characterization of the N-ATPase, a distinct, laterally transferred Na+-translocating form of the bacterial F-type membrane ATPase. 2010-06-15

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