ATP/ADP-Translokase

Transmembrantransportprotein-Familie

ATP/ADP-Translokase (AAC) ist das Protein in der Mitochondrien-Membran von Eukaryoten, das den Transport von ATP aus dem Mitochondrium katalysiert; gleichzeitig wird ADP vom Zytosol hineingeschleust. Der Transport ist essenzieller Bestandteil des Energiestoffwechsels, da ATP überall in der Zelle als Energielieferant benötigt wird.

ATP/ADP-Translokase
Masse/Länge Primärstruktur 298–315 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur Homodimer, multipass Membranprotein
Isoformen 1, 2, 3, 4
Bezeichner
Gen-Name(n)
Transporter-Klassifikation
TCDB
Bezeichnung Mitochondrialer Carrier
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon Eukaryoten[1]

Im Mensch gibt es vier paraloge Isoformen des Transporters, die in verschiedenen Gewebetypen lokalisiert sind. Mutationen im SLC25A4-Gen, das für AAC1 codiert, sind für eine seltene Erbkrankheit verantwortlich, die mit Ophthalmoplegia progressiva externa (Lähmung der Augenmuskeln) einhergeht.[2]

Die Transportgleichung lautet:

Es handelt sich also um einen Antiporter, und er wird dadurch betrieben, dass ADP bzw. ATP ohne bindende Magnesiumionen transportiert werden. ATP ist bei pH 7 damit vierfach negativ geladen, ADP dreifach negativ. Damit wandert ATP bevorzugt entlang des Membranpotentials aus der Matrix in den IMR.[3]

Bongkreksäure, ein Inhibitor des ATP/ADP-Translokators

AAC ist ein häufiges Protein der inneren Membran des Mitochondriums und kann bis zu 14 % aller Proteine der inneren Membran ausmachen.[4] Infolgedessen ist es unwahrscheinlich, dass die ATP-Synthese aus Mangel an ADP limitiert ist. Die Translokase kann durch Atractylosid, ein Glykosid, gehemmt werden. Auch Bongkreksäure inhibiert den Translokator[5]. Diese bindet an der Matrixseite des Proteins und muss infolgedessen erst in die Mitochondriummatrix gelangen. Bongkreksäure wird vom Bakterium Pseudomonas cocovenenas ausgeschieden.[6]

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Einzelnachweise

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  1. Homologe bei OMA
  2. UniProt P12235
  3. Jeremy M. Berg, Lubert Stryer und John L. Tymoczko: Biochemie. Spektrum Akademischer Verlag; 6. Auflage 2007; ISBN 978-3-8274-1800-5; S. 589
  4. Thomas M. Devlin (Hrsg.): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations. Wiley & Sons; 6. Auflage 2005; ISBN 0-471-67808-2; S. 570
  5. Jonathan J. Ruprecht, Martin S. King, Thomas Zögg, Antoniya A. Aleksandrova, Els Pardon, Paul G. Crichton, Jan Steyaert, Edmund R.S. Kunji: The Molecular Mechanism of Transport by the Mitochondrial ADP/ATP Carrier. In: Cell. Band 176, Nr. 3, 24. Januar 2019, ISSN 0092-8674, S. 435–447.e15, doi:10.1016/j.cell.2018.11.025 (sciencedirect.com [abgerufen am 29. Januar 2019]).
  6. Henderson, PJ. und Lardy, HA. (1970): Bongkrekic acid. An inhibitor of the adenine nucleotide translocase of mitochondria. In: J Biol Chem.245(6); 1319–1326; PMID 4245638; PDF(freier Volltextzugriff, engl.)