问答题 试比较P型质子泵,V型质子泵,F型质子泵和ABC超家族特征。无
【正确答案】

P型离子泵、V型质子泵、F型质子泵和ABC超家族都属于ATP驱动泵,利用ATP水解释放的能量将物质进行跨膜转运。各自的特征如下:
(1)P型离子泵(P-class ion pump)都有2个独立的α催化亚基,具有ATP结合位点;绝大多数还具有2个小的p亚基,通常起调节作用。在转运离子过程中,至少有一个仪催化亚基发生磷酸化和去磷酸化反应,从而改变泵蛋白的构象,实现离子的跨膜转运。由于在泵周期中利用ATP水解能,形成磷酸化中间体,故称为P-型离子泵。

(2)V型质子泵(V-class proton pump)广泛存在于动物细胞胞内体、溶酶体膜,破骨细胞和某些肾小管细胞的质膜以及植物、酵母和其他真菌细胞液泡膜上,所以又称膜泡质子泵。
(3)F型质子泵存在于细菌质膜、线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上。V型质子泵和F型质子泵两者彼此相似,但与P-型泵无关且更为复杂。V型质子泵和F型质子泵都含有几种不同的跨膜和胞质侧亚基。两者和P型泵不同,在功能上都是只转运质子,并且在转运H+过程中泵蛋白不形成磷酸化的中间体。V型质子泵是利用ATP水解供能从细胞质基质中逆H+电化学梯度泵出H+进入细胞器,以维持细胞质基质pH中性和细胞器内的pH酸性;存在于线粒体内膜、植物细胞类囊体膜和细菌质膜上的F-型质子泵,它以相反的方式发挥着其生理作用,即H+顺浓度梯度运动,将所释放的能量与ATP合成耦联起来。

(4)所有ABC转运蛋白都共享一种由4个“核心”结构域组成的结构模式:2个跨膜结构域(T),形成运输分子的跨膜通道;2个胞质侧ATP结合域(A)。ABC蛋白的每个T结构域由6个跨膜仅螺旋组成,形成跨膜转运通道并决定每个ABC蛋白的底物特异性。该超家族所有成员的A结构域的序列有30%~40%是同源的,表明它们有共同的进化起源。有些ABC蛋白(主要是细菌中)其“核心”结构域是以4种分开的多肽存在的;另一些ABC蛋白其“核心”结构域是融合成1个或2个多结构域多肽。

【答案解析】