Direct observation of proton pumping by a eukaryotic P-type ATPase.
Direct observation of proton pumping by a eukaryotic P-type ATPase.
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DOI：
10.1126/science.aad6429
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发表时间：
2016-03-25
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Stamou D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Veshaguri S;Christensen SM;Kemmer GC;Ghale G;Møller MP;Lohr C;Christensen AL;Justesen BH;Jørgensen IL;Schiller J;Hatzakis NS;Grabe M;Pomorski TG;Stamou D
在真核生物中，P型ATPase产生质膜电位并驱动次级运输系统；然而，尽管它们很重要，但它们的调控仍然知之甚少。在这里，我们在单分子水平上监测了原型的质子泵P型ATPase拟南芥异构体2(AHA2)的活性。我们的测量结合囊泡酸化的物理非平衡模型，揭示了泵浦被长寿命(约100 S)的不活动或泄漏状态随机中断。PH梯度的变构调节调节了这些状态之间的转换，但不是泵浦或渗漏速率。AHA2的自身抑制调控结构域降低了固有泵浦速率，但增加了主动泵浦状态下的停留时间。我们预计，类似的功能动力学是许多其他活跃转运蛋白的运作和调控的基础。
In eukaryotes, P-type ATPases generate the plasma membrane potential and drive secondary transport systems; however, despite their importance, their regulation remains poorly understood. Here we monitored at the single-molecule level the activity of the prototypic proton pumping P-type ATPase Arabidopsis thaliana isoform 2 (AHA2). Our measurements combined with a physical non-equilibrium model of vesicle acidification, revealed that pumping is stochastically interrupted by long-lived (~100 s) inactive or leaky states. Allosteric regulation by pH gradients modulated the switch between these states, but not the pumping or leakage rates. The autoinhibitory regulatory domain of AHA2 reduced the intrinsic pumping rates, but increased the dwell time in the active pumping state. We anticipate that similar functional dynamics underlie the operation and regulation of many other active transporters.
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DOI：
10.1126/science.1250373
发表时间：
2014-07-04
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Iversen L;Tu HL;Lin WC;Christensen SM;Abel SM;Iwig J;Wu HJ;Gureasko J;Rhodes C;Petit RS;Hansen SD;Thill P;Yu CH;Stamou D;Chakraborty AK;Kuriyan J;Groves JT
通讯作者：
Groves JT
影响因子：
64.8
作者：
NEHER, E;SAKMANN, B
通讯作者：
SAKMANN, B
影响因子：
16.8
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
64.8
作者：
Akyuz, Nurunisa;Georgieva, Elka R.;Zhou, Zhou;Stolzenberg, Sebastian;Cuendet, Michel A.;Khelashvili, George;Altman, Roger B.;Terry, Daniel S.;Freed, Jack H.;Weinstein, Harel;Boudker, Olga;Blanchard, Scott C.
通讯作者：
Blanchard, Scott C.
影响因子：
64.5
作者：
Subramaniam AR;Zid BM;O'Shea EK
通讯作者：
O'Shea EK