运输ATPase ATP酶

(transport ATPase)

能够水解ATP,并利用ATP水解释放出的能量驱动物质跨膜运输的运输蛋白称为运输ATPase, 由于它们能够进行逆浓度梯度运输, 所以又称为泵。共有四种类型的运输ATPase:

① P型离子泵(P-type ion pump),或称P型ATPase 。此类运输泵运输时需要磷酸化(P是phosphorylation的缩写),包括Na+-K+泵、Ca2+离子泵。

② V型泵(V-type pump),或称V型ATPase,主要位于小泡的膜上( V代表vacuole或vesicle), 如溶酶体膜中的H+泵, 运输时需要ATP供能, 但不需要磷酸化。

③ F型泵(F-type pump),或称F型ATPase。这种泵主要存在于细菌质膜、线粒体膜和叶绿体的膜中, 它们在能量转换中起重要作用, 是氧化磷酸化或光合磷酸化偶联因子(F即fector的缩写)。F型泵工作时不会消耗ATP, 而是将ADP转化成ATP, 但是它们在一定的条件下也会具有ATPase的活性。

④ ABC运输蛋白(ATP-binding cassette transportor), 这是一大类以ATP供能的运输蛋白, 已发现了100多种, 存在范围很广,包括细菌和人。

ATPase在真核生物中，存在于线粒体内膜和植物细胞的叶绿体内膜，另外，部分微生物也有，如嗜盐古细菌、固氮菌等。由两部分组成，简称F0和F1.头部F1由两种亚基（subuinits）a和（活性部位），各三个，成橘瓣状，以及E，r各一个。尾部F0由一个a、两个b和10至14不等的c（c-ring，rotor转子）组成。质子由高质子势的膜内基质顺梯度流向膜外，经c-ring转子形成的两个半通道，因定子产生扭力距。结合ADP和Pi，生成ATP。质子是单个流经c-ring的，每个质子都会使c-ring产生约30度的扭转，四个质子共使c-ring产生120度扭转，而一个ATPase由三个结合位点，可结合3个ADP，综上，四个质子的顺梯度流经ATPase合成一个ATP。