José A. Cardé-Serrano, PhD Biol 4018 – Celular Molecular Universidad de Puerto Rico - Aguadilla

Three classes of membrane transport proteins Fig. 8-1 Copyright 2008 by Saunders/Elsevier. All rights reserved.

Objetivos Al finalizar el estudiante podrá: Definir lo que es una proteína membranal tipo acarreador. Conocer la estructuración de las proteínas acarreadoras. Conocer las propiedades básicas de ésta proteína que le permiten realizar su labor. Clasificar las diferentes tipos de proteínas acarreadoras de acuerdo a la dirección del transporte. Mencionar y explicar el mecanismo de acción de las acarreadoras membranales. Comparar y contrastar los diversos tipos de acarreadores membranales.

Acarreadoras Membranales Son transmembranales Universal Facilitadores Transportadores pasivos (No ATP) Catalizan reacciones secundarias Transportan a favor del gradiente Mayor  Menor Cambios conformacionales Pueden transportar en contra del gradiente siempre y cuando sea acoplado con el transporte de un soluto a favor del gradiente.

Primary and secondary transport reactions Fig. 9-1 Pump Families of membrane carriers Copyright 2008 by Saunders/Elsevier. All rights reserved.

Estructura de las proteínas acarreadoras Una sola cadena polipeptídica. 12 segmentos hidrofóbicos transmembranales Activos en forma de monómeros. No tienen que encontrarse para funcionar Dos conformaciones : abiertos al citoplasma o abierto al exterior Proteínas acarreadoras mitocondriales Poseen la mitad del tamaño de las celulares. Poseen solo seis segmentos hidrofóbicos Son homodímeros para ser funcionales.

Estructuración de las proteínas acarreadoras 60-70% de la proteína es alfa hélice. Segmentos hidrofóbicos expanden la membrana. Terminales amino y carboxílico se encuentran en el citoplasma. Carrier structures and transport reactions Two MFS (major facilitator superfamily) carrier proteins from E. coli

Clasificación De acuerdo a la dirección del transporte Unipuerto a favor del gradiente; en ambas direcciones Un sólo sustrato, saturable, Vmax, Km Difusión facilitada Transportadores de glucosa Antipuerto - Transporta 2 sustratos en direcciones opuestas Uno a favor y otro en contra del gradiente Transportador ANC Transporta ADP y ATP en el mitocondria Na+/Ca+2 corazon 3:1 in out Simpuerto Dos o mas sustratos en la misma dirección Cotransporte Acarreador de Na+/glucosa en mamíferos Tabla 8-1 asignada

Examples of carrier proteins Carrier Subunits Distribution Substrate Functions Uniporters GLUT1 1x12 helices RBC Glucose Glucose uptake GLUT2 1x12 helices Muscle, fat Glucose Insulin-responsive glucose uptake UCP 1x6 helices Mitochondria H+ Thermal regulation Antiporters NHE-1 1x12 helices Kidney, gut Na+/H+ Acid-base balance Band3 1x14 helices RBC HCO3-/Cl- Acid-base balance ANC 1x6 helices Mitochondria ADP/ATP ADP/ATP exchange Symporters LacY 1x12 helices E. coli H+/lactose Lactose uptake SGLT 1x12 helices Gut Na+/glucose Glucose uptake Various 1x12 helices CNS Na+/Cl-/GABA GABA uptake  Copyright 2008 by Saunders/Elsevier. All rights reserved.

Propiedades de las Acarreadoras Membranales Uni – un sustrato 2 conformaciones 1 sustrato sitio libre Anti – opuestos 2 conformaciones dos sustratos , competencia, dependencia Sim – iguales 2 sustratos pueden a la vez sitio libre o con 1 o 2

Three types of carrier mechanisms Fig. 9-4 Three strategies to move solutes across membranes Some mechanisms shared by carriers with different structures Copyright 2008 by Saunders/Elsevier. All rights reserved.

Mecanismos de Acción Tabla 9-2 Furosemide Amiloride Citochalasin B SiTZ, DITZ

Transport of radioactive glucose into red blood cells established the existence of membrane carriers. Fig. 9-5 a) D-G vs L-G; b) dependiente de concentracion c) D-G dependiente de [ ] , Km. Vmax Copyright 2008 by Saunders/Elsevier. All rights reserved.

Experimental evidence for the existence of symporters. Fig. 9-6 a)Dependencia de Na+ b) Dependencia de Lactosa Copyright 2008 by Saunders/Elsevier. All rights reserved.

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