4 ankru tüüpi: Amiid-seotud müristüülankrud; Tioester-seotud (rasvhappe-) atsüülankrud; Tioeeter-seotud prenüülankrud; Glükosüül-fosfatidüülinositoolankrud. Membraanivalke jagatakse ka vastavalt funktsioonile: Ioonpumbad (ATPaasid) transpordivad ioone vastu gradiente ja kulutavad selleks ATP energiat. Transportervalgud (permeaasid, transporterid, aktiivne ja passiivne transport) Uniporterid, antiporterid, sümporterid -Paardunud transport ühe iooni transpordiga piki gradienti kaasneb teise liikumisega vastu gradienti - Antiporterid ja sümporterid nimetatakse ka kotransporteriteks Kanalivalgud (poriinid, ioonkanalid)- aitavad transportida ioone piki gradiente (facilitated transport Membraanipot. poolt kontrollitud (voltage-gated)
MEMBRAANIVALGUD JA MEMBRAANIPOTENTSIAAL 1. Membraanivalgud 25-75% membraani massist ja nende erinevad klassifikatsioonid: integraalsed valgud transmembraansed, membraaniga assotsieerunud valgud kovalentselt ankurdatud; perifeersed valgud pole otseselt membraaniga seotud, vaid läbi adaptervalkude või lipiidide. 2. Transportervalgud (uniporterid üks ioon liigub piki gradienti, sümporterid kaks iooni liiguvad samas suunas, üks piki gradienti, teine vastu, antiporterid kaks iooni liiguvad erinevas suunas, üks piki gradienti, teine vastu) 3. Ioonkanalite klassifikatsioon, millises suunas toimub ioonide transport ja mis tüüpi transpordiga on tegu? Aitavad transportida ioone piki gradiente (facilitated transport): membraanipotentsiaali poolt kontrollitud, mehaaniliselt kontrollitud, ligandi poolt kontrollitud, transmitteri poolt kontrollitud ja lekkivad kanalid. 4
Samal ajal indutseeritakse Na+-sõltuv V1V0-ATPaas, mis on aluselistes tingimustes G(+) bakteritel peamine transmembraanse potentsiaali tekitajaks. Leeliselistes tingimustes on transmembraanse potentsiaali genereerimine äärmisel oluline, toetamaks katioon-prooton antiporterite tööd nii 36 hingamisahelaga bakteritel, kui ka bakteritel, mil täielik hingamisahel puudub. Na+ või K+ antiporterid on aluselistes tingimustes äärmiselt olulised valgud, mille abil bakter hoiab oma tsütoplasma happelisemana kui väliskeskkond. Tavaliselt pole katioon-prooton antiporterid võrdsed. Ühe Na+ välja transportimisega tuuakse sisse rohkem kui üks H+. Näiteks E. coli NhaA abil tuuakse rakku 2 H+ ja viiakse rakust välja 1 Na+. Prootonite sissetoomine toimub väga suure transmembraanse potentsiaali () abil, sest raku sisemus on negatiivselt laetud.
Aktiivne transport vajab lisaenergiat, mida saadakse: 1. seoselised transporterid (coupled transporters) - transpordivad kahte molekuli koos e seotult. Seejuures kasutatakse madalama elektrokeemilise gradiendi suunas transportimisel saadav energia teise molekuli “vastuvoolu”. Jagunevad omakorda: ● Sümporterid (symporters) - mõlemad molekulid liiguvad ühes suunas, seejuures üks alla ja teine vastuvoolu ● antiporterid (antiporters) - üks molekul liigub ühes suunas teine teises suunas. 2. ATP käitatud pumbad - kasutavad ATP hüdrolüüsil saadavat energiat vastuvoolu transportimiseks. Struktuuri alusel jaotuvad ATP käitatud pumbad 3ks: ● P-type pumps - nimetud tuleneb nende omadusest ennast fosforüülida. Siia kuuluvad paljud ioonpumbad, mis vastutavad Na+, H+ ja Ca2+ gradiendi eest. ● F-type pumps - siia kuulub mitokondri membraanidel asuv ATP sünteaas, mis
ka faag lambda CI valgu ja UmuD autoproteaassele aktiivsusele. CI proteolüüs viib profaagi induktsioonile, UmuD lõikus aga aktiveerib UmuD valgu. 13. Võrrelge primaarseid ja sekundaarseid transportsüsteeme. Miks võib bakteril ühe ja sama komponendi transportimiseks läbi membraani olla välja kujunenud mitu erinevat transportsüsteemi? Sekundaarne transportsüsteem - elektrokeemilise potentsiaali varal töötavad porterid, kuhu kuuluvad sümporterid, antiporterid ja laenguga molekulide uniporterid; Primaarsed aktiivsed transporterid kasutavad primaarseid energiaallikaid, mille tagajärjel tekib ioongradient, mis on omakorda energiaallikaks sekundaarsetele transportsüsteemidele; Primaarsed transportsüsteemid on otseselt seotud kas keemiliste või fotokeemiliste reaktsioonidega. Nende süsteemide töö tulemusena tekkiv elektrokeemiline ioonpotentsiaal on kasutatav sekundaarsete transportsüsteemide poolt
vaja energiat nõudvaid transportsüsteeme. Lähtudes transportimise viisist ja energiaallikast on transportsüsteemid klassifitseeritavad järgmiselt: 1) Kanalid ja poorid molekulid läbivad membraani passiivselt, ei vaja energiaallikat; 2) Elektrokeemilise potentsiaali varal töötavad porterid (sekundaarne transportsüsteem), kuhu kuuluvad sümporterid, antiporterid ja laenguga molekulide uniporterid; 3) Primaarsed aktiivsed transporterid kasutavad primaarseid energiaallikaid, mille tagajärjel tekib ioongradient, mis on omakorda energiaallikaks sekundaarsetele transportsüsteemidele; 4) Rühma translokaatorid (group translocators) substraadi transportimisega kaasneb selle keemiline modifitseerimine (näiteks glükoosi fosforüleerimine glükoos-6-fosfaadiks PTS süsteemis).