Pfam | PF03803 |
---|---|
Klan Pfam | CL0395 |
InterPro | IPR005552 |
Scramblase je membránový protein zodpovědný za translokaci fosfolipidů mezi dvěma vrstvami lipidové dvojvrstvy části buněčné membrány . Vnitřní leták lipidové dvojvrstvy, který je obrácen k cytoplazmě , obsahuje negativně nabité amino-fosfolipidy a fosfatidylethanolaminy ; vnější leták, který je obrácen k extracelulárnímu médiu , obsahuje fosfatidylcholiny a sfingomyeliny : scramblasy podporují výměnu negativně nabitých fosfolipidů mezi dvěma letáky lipidové dvojvrstvy. Jejich aktivita závisí na přítomnosti iontů vápníku Ca 2+ .
U lidí tvoří fosfolipidové scramblasy (PLSCR) rodinu pěti homologních proteinů nazývaných hPLSCR1 až hPLSCR5. Liší se jak od flippáz, tak od floppáz, tyto proteiny tvoří společně se scramblasami tři různé skupiny fosfolipidových transportních enzymů. Scramblasy hPLSCR1, hPLSCR3 a hPLSCR4 jsou exprimovány v široké škále tkání , zatímco scramblasa hPLSCR2 je omezena na varlata . Scramblasa hPLSCR4 není exprimována v lymfocytech periferní krve (en) ( buňka B , NK a T ) a hPLSCR3 scramblasa nebyla detekována v mozku . Funkční význam tohoto diferencovaného výrazu však dosud není objasněn. HPLSCR5 scramblasa byla identifikována prostřednictvím svého genu a své messengerové RNA , ale pozorování odpovídajícího proteinu nebylo v literatuře publikováno.
Cramblases obsahují konzervovanou oblast s 12-vláknovým β-barelem obklopujícím centrální α-šroubovici . Tato struktura je podobná struktuře proteinu tubby (en) . Všechny scramblases obsahují EF- typu Ca 2+ iontů vazebnou doménu, která pravděpodobně hraje roli v aktivaci enzymu vápníku. Naproti tomu aktivita scramblas nevyžaduje energii, což znamená, že nevyžaduje souběžnou hydrolýzu molekul ATP .
Enzymatická aktivita scramblasů závisí na koncentraci vápníku uvnitř buňky. Za normálních podmínek je tato koncentrace velmi nízká, takže scramblasy nejsou příliš aktivní. Redistribuce fosfolipidů je vyvolána zvýšenou hladinou vápníku v cytosolu a zdá se, že závisí na aktivitě scramblasy, což vede k symetrické distribuci negativně nabitých fosfolipidů mezi dvěma letáky lipidové dvojvrstvy.
Scramblases jsou proteiny bohaté na prolin , která má navíc mnoho sulfhydrylovou skupinu -SH funkční skupiny na cysteinových zbytků , které jsou náchylné ke změně. Oxidace se nitrosylace a blokování těchto sulfhydrylové skupiny zvyšovat enzymatickou aktivitu scramblases. Pacienti se srpkovitou anémií mají zlomek erytrocytů s aberantním zvýšením expozice fosfatidylserinům na jejich povrchu. Jelikož jsou erytrocyty těchto pacientů vystaveny zvýšenému oxidačnímu stresu , je pravděpodobné, že zvýšená aktivita scramblas hraje roli v etiologii onemocnění, alespoň na zvířecím modelu .
Kromě toho je dobře známo, že reaktivní deriváty kyslíku a intracelulární toky Ca 2+ mění mitochondrie na počátku apoptózy . Změny v sulfhydrylových skupinách na hPLSCR3 scramblasách mitochondrií během apoptózy mohou být klíčovým regulačním režimem pro spuštění procesů vnitřní apoptózy.