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familia dcu

La familia de captación de dicarboxilato de C4 o familia Dcu (TC# 2.A.13) es una familia de transportadores de iones transmembrana que se encuentran en las bacterias. Su función es intercambiar dicarboxilatos como aspartato , malato , fumarato y succinato .

Estructura

Se predice que muchos miembros de esta familia tendrán 11 o 12 regiones transmembrana (TMS); sin embargo, se informa que un miembro de esta familia (proteína no caracterizada del simbionte Encarsia pergandiella , Cardinium hertigii , cepa c Eper1; TC# 2.A.13.2.1) tiene 10 regiones transmembrana, con los extremos N y C localizados. al periplasma . [1] Para DcuA, se obedece la regla del "interior positivo" y dos TMS putativos se localizan en un bucle citoplasmático entre los TMS 5 y 6 y en la región periplásmica C-terminal. [2] Las proteínas completamente secuenciadas tienen un tamaño bastante uniforme, con una longitud de 434 a 446 residuos de aminoacilo.

No hay estructuras cristalinas disponibles para los miembros de la familia Dcu.

Función

Las dos proteínas de E. coli , DcuA (TC# 2.A.13.1.1) y DcuB (TC# 2.A.13.1.2), de la familia Dcu están involucradas en el transporte de aspartato , malato , fumarato y succinato. , funcionando como antiportadores con dos de estos sustratos . [3] [4] [5] Exhiben 36% de identidad con 63% de similitud, y ambos transportan fumarato a cambio de succinato con la misma afinidad (30 μM). Dado que DcuA está codificado en un operón con el gen de la aspartasa, y DcuB está codificado en un operón con el gen de la fumarasa , sus funciones fisiológicas pueden ser catalizar el intercambio aspartato:fumarato y fumarato:malato durante la utilización anaeróbica de aspartato y fumarato . respectivamente. [6] Los dos transportadores aparentemente pueden sustituirse entre sí bajo ciertas condiciones fisiológicas. [7]

La reacción de transporte generalizado catalizada por las proteínas de la familia Dcu es:

Dicarboxilato 1 (fuera) + Dicarboxilato 2 (entrada) ⇌ Dicarboxilato 1 (entrada) + Dicarboxilato 2 (fuera).

Expresión

Las proteínas DcuA y DcuB de Escherichia coli tienen patrones de expresión muy diferentes . [8] DcuA se expresa constitutivamente; DcuB es fuertemente inducido anaeróbicamente por FNR y dicarboxilatos C4, mientras que es reprimido por nitrato y sujeto a represión por catabolitos mediada por CRP. [8] [9] [10] [11]

Ver también

Referencias

  1. ^ Zientz E, Six S, Unden G (diciembre de 1996). "Identificación de un tercer portador secundario (DcuC) para el transporte anaeróbico de dicarboxilato de C4 en Escherichia coli: funciones de los tres portadores de Dcu en la absorción y el intercambio". J. Bacteriol . 178 (24): 7241–7. doi :10.1128/jb.178.24.7241-7247.1996. PMC  178639 . PMID  8955408.
  2. ^ Golby P, Kelly DJ, Guest JR, Andrews SC (septiembre de 1998). "Análisis topológico de DcuA, un transportador anaeróbico de dicarboxilato C4 de Escherichia coli". J. Bacteriol . 180 (18): 4821–7. doi :10.1128/JB.180.18.4821-4827.1998. PMC 107505 . PMID  9733683. 
  3. ^ Six S, Andrews SC, Roberts RE, Unden G, Guest JR (noviembre de 1993). "Construcción y propiedades de mutantes de Escherichia coli defectuosos en dos genes que codifican proteínas de membrana homólogas con funciones putativas en el transporte anaeróbico de ácido dicarboxílico C4". Bioquímica. Soc. Trans . 21 (4): 342S. doi :10.1042/bst021342s. PMID  8131924.
  4. ^ Nogrady N, Imre A, Rychlik I, Barrow PA, Nagy B (diciembre de 2003). "Los genes responsables del metabolismo anaeróbico del fumarato y la arginina están implicados en la supresión del crecimiento de Salmonella enterica serovar Typhimurium in vitro, sin influir en la inhibición de la colonización en el pollo in vivo". Veterinario. Microbiol . 97 (3–4): 191–9. doi :10.1016/j.vetmic.2003.08.011. PMID  14654290.
  5. ^ Ullmann R, Gross R, Simon J, Unden G, Kroger A (octubre de 2000). "Transporte de C (4) -dicarboxilatos en Wolinella succinogenes". J. Bacteriol . 182 (20): 5757–64. doi :10.1128/jb.182.20.5757-5764.2000. PMC 94697 . PMID  11004174. 
  6. ^ Six S, Andrews SC, Unden G, Guest JR (noviembre de 1994). "Escherichia coli posee dos transportadores de membrana de dicarboxilato C4 anaeróbicos homólogos (DcuA y DcuB) distintos del sistema de transporte de dicarboxilato aeróbico (Dct)". J. Bacteriol . 176 (21): 6470–8. doi :10.1128/jb.176.21.6470-6478.1994. PMC 197000 . PMID  7961398. 
  7. ^ Engel, P.; Krämer, R.; Unden, G. (1 de junio de 1994). "Transporte de dicarboxilatos de C4 por Escherichia coli cultivada anaeróbicamente. Energética y mecanismo de intercambio, absorción y eflujo". Revista europea de bioquímica . 222 (2): 605–614. doi : 10.1111/j.1432-1033.1994.tb18903.x . ISSN  0014-2956. PMID  8020497.
  8. ^ ab Golby P, Kelly DJ, Guest JR, Andrews SC (diciembre de 1998). "Regulación transcripcional y organización de los genes dcuA y dcuB, que codifican transportadores de dicarboxilato de C4 anaeróbicos homólogos en Escherichia coli". J. Bacteriol . 180 (24): 6586–96. doi :10.1128/JB.180.24.6586-6596.1998. PMC 107762 . PMID  9852003. 
  9. ^ Engel P, Kramer R, Unden G (septiembre de 1992). "Transporte anaeróbico de fumarato en Escherichia coli mediante un sistema de absorción de dicarboxilato dependiente de fnr que es diferente del sistema de absorción de dicarboxilato aeróbico". J. Bacteriol . 174 (17): 5533–9. doi :10.1128/jb.174.17.5533-5539.1992. PMC 206496 . PMID  1512189. 
  10. ^ Golby P, Davies S, Kelly DJ, Guest JR, Andrews SC (febrero de 1999). "Identificación y caracterización de un sistema sensor-quinasa y regulador de respuesta de dos componentes (DcuS-DcuR) que controla la expresión génica en respuesta a dicarboxilatos C4 en Escherichia coli". J. Bacteriol . 181 (4): 1238–48. doi :10.1128/JB.181.4.1238-1248.1999. PMC 93502 . PMID  9973351. 
  11. ^ Zientz E, Bongaerts J, Unden G (octubre de 1998). "Regulación del fumarato de la expresión génica en Escherichia coli mediante el sistema regulador de dos componentes DcuSR (genes dcuSR)". J. Bacteriol . 180 (20): 5421–5. doi :10.1128/JB.180.20.5421-5425.1998. PMC 107591 . PMID  9765574.