Celulele pompează continuu ionii de sodiu și ionii de potasiu, alimentați cu ATP

pdb-101

Ionii de pompare

Gradiente uimitoare

Medicină pentru inimă

Pompe de tip P

Explorarea structurii

Pompa de sodiu-potasiu (intrarea PDB 2zxe)

Pompa de sodiu-potasiu (intrarea PDB 2zxe ) este o mașină de proteine ​​cu multe părți în mișcare. Helicile care trec prin membrană conțin situsurile de legare pentru ionii de sodiu și ionii de potasiu, iar lobii mari care se lipesc în citoplasmă conțin utilajele pentru legarea clivajului ATP de ciclul de pompare. Ciclul tipic are loc în mai mulți pași. În primul rând, pompa leagă ATP și trei ioni de sodiu din citoplasmă. ATP apoi fosforilează pompa și se schimbă în formă, creând o deschidere spre exteriorul celulei. Sodiul este eliberat și se iau doi ioni de potasiu. În cele din urmă, fosfatul este despicat și pompa se deplasează înapoi, eliberând potasiul în interiorul celulei. Structura prezentată aici a captat pompa la mijlocul ciclului, când pompa tocmai și-a preluat sarcina utilă de ioni de potasiu. Cei doi ioni de potasiu (arătați aici în verde) sunt înconjurați pe toate părțile de atomi de oxigen din proteină. Faceți clic pe imaginea de mai sus pentru o vizualizare interactivă JSmol a acestei interacțiuni.

Subiecte pentru discuții ulterioare

  1. Pompa sodiu-potasiu este capabilă să distingă ionii de sodiu de ionii de potasiu. Cum ar putea o proteină să facă distincția între acești doi ioni sau între alte tipuri de ioni?
  2. Porțiunea pompei de sodiu-potasiu care traversează membrana este compusă dintr-un pachet de spirale alfa. Multe alte proteine ​​legate de membrană au pachete similare de spirale alfa. Puteți găsi alte exemple în PDB și de ce este aceasta o abordare deosebit de eficientă pentru construirea proteinelor legate de membrană?

Resurse PDB-101 conexe

  • Mai multe despre pompa de sodiu-potasiu
  • Răsfoiți Transport
  • Căutați toxine și otrăvuri
  • Răsfoiți acizii nucleici
  • Răsfoiți drogurile și creierul

Referințe

  1. A. Y. Bagrov, J. I. Shapiro și O. V. Fedrova (2009) Steroizi cardiotonici endogeni: fiziologie, farmacologie și ținte terapeutice noi. Revizuiri farmacologice 61, 9-38.
  2. L. D. Faller (2008) Studii mecaniciste ale pompei de sodiu. Arhivele de biochimie și biofizică 476, 12-21.
  3. I. Prassas și E. P. Diamandis (2008) Noi aplicații terapeutice ale glicozidelor cardiace. Nature Reviews Drug Discovery 7, 926-935.
  4. M. J. Buono și F. W. Kolkhorst (2001) Estimarea resintezei ATP în timpul unui maraton: o metodă de introducere a metabolismului. Progrese în educația fiziologică 25, 70-71. (Calculul cantității de ATP utilizate în fiecare zi.)

Octombrie 2009, David Goodsell

Despre PDB-101

PDB-101 îi ajută pe profesori, studenți și publicul larg să exploreze lumea 3D a proteinelor și a acizilor nucleici. Învățarea diverselor forme și funcții a acestora ajută la înțelegerea tuturor aspectelor biomedicinei și agriculturii, de la sinteza proteinelor la sănătate și boli până la energia biologică.

De ce PDB-101? Cercetătorii din întreaga lume fac aceste structuri 3D disponibile în mod gratuit la arhiva Protein Data Bank (PDB). PDB-101 construiește materiale introductive pentru a-i ajuta pe începători să înceapă subiectul („101”, ca la un curs de bază), precum și resurse pentru învățare extinsă.