Транспорт мембранный малых молекул: насос кальциевый
Концентрация ионов кальция в цитозоле эукариотических клеток поддерживается на гораздо более низком уровне (менее 1О-7М) по сравнению с его концентрацией снаружи клетки (1О-3М). Поток ионов кальция, устремляющийся по градиенту в ответ на внешние сигналы, - важный способ передачи таких сигналов через плазматическую мембрану внутрь клетки. Градиент частично поддерживается с помощью существующих в плазматической мембране кальциевых насосов , активно выводящих ионы кальция из клетки. Известно, что некоторые из таких насосов представляют собой АТР-азы , но эти белки пока еще не выделены в чистом виде.
Саркоплазматический ретикулум мышечных клеток образует сеть тонких каналов в мышечных клетках и служит внутриклеточным хранилищем ионов кальция. Кальциевый насос отвечает за перекачивание ионов кальция из цитозоля в саркоплазматический ретикулум; это АТР-аза, которая фосфорилируется и дефосфорилируется в каждом цикле работы. Одна молекула белка может гидролизовать на своей поверхности до 1О молекул АТР в 1 с, при этом в расчете на каждую гидролизованную молекулу АТР в саркоплазматический ретикулум перекачивается два иона кальция. Поскольку кальциевая АТР-аза саркоплазматического ретикулума составляет около 9О% всего белка саркоплазматического ретикулума, ее было довольно легко очистить. Оказалось, что молекула этого белка состоит из одной полипептидной цепи, содержащей около 1ООО аминокислотных остатков; после включения в фосфолипидные пузырьки, кальциевая АТР-аза осуществляет сопряженный с гидролизом АТР перенос ионов кальция.
