ATP酶

Adenosinetriphosphatase
命名
系统命名
缩写
识别码
EC編號 3.6.1.3
CAS号 9000-83-3
数据库
IntEnz IntEnz浏览
BRENDA（英语：BRENDA） BRENDA入口
ExPASy（英语：ExPASy） NiceZyme浏览
KEGG KEGG入口
MetaCyc（英语：MetaCyc） 代谢路径
PRIAM（英语：PRIAM_enzyme-specific_profiles） 概述
PDB RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum
搜索
PMC 相关文献
PubMed 相关文献

ATP酶，又称为三磷酸腺苷酶，是一类能将三磷酸腺苷（ATP）催化水解为二磷酸腺苷（ADP）和磷酸根离子的酶，这是一个释放能量的反应。在大多数情况下，能量可以通过传递而被用于驱动其他需要能量的化学反应。这一过程被所有已知的生命形式广泛利用。

部分ATP酶是内在膜蛋白（Integral membrane protein），可以锚定在生物膜上，并可以在膜上移动；这些ATP酶又被称为跨膜ATP酶。

功能

钠钾ATP酶的功能图示

跨膜ATP酶可以为细胞输入许多新陈代谢所需的物质并输出毒物、代谢废物以及其他可能阻碍细胞进程的物质。例如，钠钾ATP酶（又称为钠／钾离子ATP酶）能够调节细胞内钠／钾离子的浓度，从而保持细胞的静息电位；氢钾ATP酶（又称为氢／钾离子ATP酶或胃质子泵）可以使胃内保持酸化环境。

除了作为离子交换器，跨膜ATP酶还有其他类别，包括共转运蛋白（co-transporter）和“泵”（也有部分“离子交换器”也被称为“泵”）。这些跨膜ATP酶中，有一些可以造成膜内外电荷的流动，其他的则不行，因此又可以将这些转运蛋白分为生电型（electrogenic）和非生电型。

反应机制

与ATP水解反应耦合的转运是一个严格的化学反应，即每分子ATP水解能够使一定数量的溶液分子被转运。例如，对于钠钾ATP酶，每分子ATP水解能够使3个钠离子被运出细胞，同时2个钾离子被运入。

跨膜ATP酶需要ATP水解所产生的能量，因为这些酶需要做功：它们逆着热力学上更容易发生的方向来进行物质运输，换句话说，以膜为参照，它们可以将物质从低浓度的一边运送到高浓度的一边。这一过程被称为主动运输。[1]

ATP合酶

三磷酸腺苷合酶是一类线粒体与叶绿体中的合成酶，它可以利用膜内外质子的浓度差作为能量源，将ADP与磷酸合成为ATP。ATP合酶这一作用正好与ATP酶相反。

同时，ATP合酶也可以催化逆反应，即ATP的水解。因此，从某种意义上来说，ATP合酶也是一类ATP酶。

相关人类基因

  • 钠／钾离子转运：ATP1A1, ATP1A2, ATP1A3, ATP1A4, ATP1B1, ATP1B2, ATP1B3, ATP1B4
  • 钙离子转运：ATP2A1, ATP2A2, ATP2A3, ATP2B1, ATP2B2, ATP2B3, ATP2B4, ATP2C1
  • 镁离子转运：ATP3
  • 氢／钾离子转运：ATP4A, ATP4B
  • 线粒体中的氢离子转运：ATP5A1, ATP5B, ATP5C1, ATP5C2, ATP5D, ATP5E, ATP5F1, ATP5G1, ATP5G2, ATP5G3, ATP5H, ATP5I, ATP5J, ATP5J2, ATP5L, ATP5L2, ATP5O, ATP5S
  • 溶酶體中的氢离子转运：ATP6AP1, ATP6AP2, ATP6V1A, ATP6V1B1, ATP6V1B2, ATP6V1C1, ATP6V1C2, ATP6V1D, ATP6V1E1, ATP6V1E2, ATP6V1F, ATP6V1G1, ATP6V1G2, ATP6V1G3, ATP6V1H, ATP6V0A1, ATP6V0A2, ATP6V0A4, ATP6V0B, ATP6V0C, ATP6V0D1, ATP6V0D2, ATP6V0E
  • 铜离子转运：ATP7A, ATP7B
  • I型，第8类：ATP8A1, ATP8B1, ATP8B2, ATP8B3, ATP8B4
  • II型，第9类：ATP9A, ATP9B
  • V型，第10类：ATP10A, ATP10B, ATP10D
  • VI型，第11类：ATP11A, ATP11B, ATP11C
  • 非胃中的氢／钾离子转运：ATP12A
  • 第13类：ATP13A1, ATP13A2, ATP13A3, ATP13A4, ATP13A5

参见

参考文献

  1. ^ （英文）Albers R. 1967. Biochemical aspects of active transport. Annu. Rev. Biochem. 36: 727–56

外部链接

  • 查
  • 论
  • 编
3.6.1
  • 焦磷酸酶
  • 三磷酸腺苷双磷酸酶（英语：Apyrase）
  • 硫胺素三磷酸酶（英语：Thiamine-triphosphatase）
3.6.2
  • 腺嘌呤硫酸酯酶（英语：Adenylylsulfatase）
  • 磷酸腺嘌呤酰基硫酸酯酶（英语：Phosphoadenylylsulfatase）
3.6.3-4: ATP酶
3.6.3
Cu²⁺ (3.6.3.4)
  • Menkes/ATP7A
  • Wilson/ATP7B
Ca²⁺ (3.6.3.8)
  • SERCA
    • ATP2A1
    • ATP2A2
    • ATP2A3
  • 质膜
    • ATP2B1
    • ATP2B2
    • ATP2B3
    • ATP2B4
  • SPCA
    • ATP2C1
    • ATP2C2
Na+/K+ (3.6.3.9)
  • ATP1A1
  • ATP1A2
  • ATP1A3
  • ATP1A4
  • ATP1B1
  • ATP1B2
  • ATP1B3
  • ATP1B4
H+/K+ (3.6.3.10)
  • ATP4A
P型ATP酶
  • ATP8B1
  • ATP10A
  • ATP11B
  • ATP12A
  • ATP13A2
  • ATP13A3
3.6.4
3.6.5: GTP酶（英语：GTPase）
3.6.5.1: 异三聚体G蛋白（英语：Heterotrimeric G protein）
  • Gαs
  • Gαi
    • GNAI1
    • GNAI2
    • GNAI3
  • Gαq/11
    • GNAQ
    • GNA11
  • Gα12/13
    • GNA12
    • GNA13
  • Transducin
    • GNAT1
    • GNAT2
3.6.5.2: 小G蛋白 > Ras超家族
  • Rho family of GTPases: Cdc42
    • CDC42
    • TC10
    • TCL
  • RhoUV
    • RhoU
    • RhoV
  • Rac
    • Rac1
    • 2
    • 3
    • RhoG
  • RhoBTB
    • 1
    • 2
  • RhoH
  • Rho
    • A
    • B
    • C
  • Rnd
    • 1
    • 2
    • 3
  • RhoDF
    • RhoF
    • RhoD
  • other: Ras
    • HRAS
    • KRAS
    • NRAS
  • Rab
    • RAB23
    • RAB27
  • Arf
    • ARF6
    • SAR1B
    • ARL13B
    • ARL6
  • Ran
  • Rheb
  • Rap
3.6.5.3: 蛋白质合成GTP酶
3.6.5.5-6: 聚合马达
EC 1.1/2/3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13/14/15/16/17/18/19/20/21/22 · 2.1/2/3/4/5/6/7(2.7.10/11-12)/8/9 · 3.1/2/3/4(3.4.21/22/23/24)/5/6/7/8/9/10/11/12/13 · 4.1/2/3/4/5/6 · 5.1/2/3/4/5/99 · 6.1-3（英语：Template:Ligases CO CS and CN）/4/5-6
规范控制数据库：各地 編輯維基數據鏈接
  • 日本