Las ATPasas de tipo P , también conocidas como ATPasas E 1 -E 2 , son un gran grupo de bombas iónicas y lipídicas relacionadas evolutivamente que se encuentran en bacterias , arqueas y eucariotas . [1] Las ATPasas de tipo P son transportadores primarios de haces helicoidales α denominados en función de su capacidad para catalizar la autofosforilación (o autofosforilación) ( por lo tanto, P) de un residuo de aspartato conservado clave dentro de la bomba y su fuente de energía, el trifosfato de adenosina(ATP). Además, todos ellos parecen interconvertir entre al menos dos conformaciones diferentes, indicadas por E 1 y E 2 . [2] Las ATPasas de tipo P pertenecen a la Superfamilia de ATPasas de tipo P (P-ATPasa) ( TC# 3.A.3 ) que, a principios de 2016, incluye 20 familias de proteínas diferentes.
La mayoría de los miembros de esta superfamilia de transportadores catalizan la captación y/o salida de cationes; sin embargo, una subfamilia, las flipasas ( TC# 3.A.3.8 ) está involucrada en la inversión de fosfolípidos para mantener la naturaleza asimétrica de la biomembrana .
En los seres humanos, las ATPasas de tipo P sirven como base para los impulsos nerviosos , la relajación de los músculos, la secreción y absorción en el riñón , la absorción de nutrientes en el intestino y otros procesos fisiológicos. Ejemplos destacados de ATPasas de tipo P son la bomba de sodio-potasio (Na + /K + -ATPasa), la bomba de protones-potasio (H + /K + -ATPasa), la bomba de calcio (Ca 2+ -ATPasa) y la bomba de protones de membrana plasmática (H + -ATPasa) de plantas y hongos.
La primera ATPasa de tipo P descubierta fue la Na + /K + -ATPasa , que el premio Nobel Jens Christian Skou aisló en 1957. [3] La Na + /K + -ATPasa fue solo el primer miembro de una gran y aún creciente familia de proteínas (ver Swiss-Prot Prosite motivo PS00154 ).
Las ATPasas de tipo P tienen una sola subunidad catalítica de 70 - 140 kDa. La subunidad catalítica hidroliza ATP, contiene el sitio de fosforilación de aspartilo y los sitios de unión para los ligandos transportados y cataliza el transporte de iones. Varias subfamilias de ATPasas de tipo P también necesitan subunidades adicionales para funcionar correctamente. Las subunidades adicionales que carecen de actividad catalítica están presentes en los complejos ATPasa de las ATPasas P1A, P2A, P2C y P4. Por ejemplo, la subunidad alfa catalítica de Na + /K + -ATPasa consta de dos subunidades adicionales, beta y gamma, implicadas en el tráfico, plegamiento y regulación de estas bombas. La primera ATPasa de tipo P que se cristalizó fue SERCA1a , una Ca 2+ -ATPasa del retículo sarco(endo)plásmico deMúsculo de contracción rápida de conejo adulto . [4] En general, se reconoce que la estructura de SERCA1a es representativa de la superfamilia de ATPasas de tipo P. [5]
La subunidad catalítica de las ATPasas de tipo P se compone de una sección citoplásmica y una sección transmembrana con sitios de unión para los ligandos transportados. La sección citoplasmática consta de tres dominios citoplasmáticos, denominados dominios P, N y A, que contienen más de la mitad de la masa de la proteína.