APCファミリー

輸送タンパク質のアミノ酸-ポリアミン-有機カチオン（APC）ファミリー（TC# 2.A.3）には、溶質：カチオン共輸送体および溶質：溶質対向輸送体として機能するメンバーが含まれます。^{[1] [2] [3] [4]}これらは、細菌、古細菌、真菌、単細胞真核原生生物、粘菌、植物、動物に存在します。^[1]長さはさまざまで、350残基ほどの小さいものから850残基ほどの大きいものまであります。小さい方のタンパク質は一般に原核生物由来で、大きい方は真核生物由来です。そのほとんどは12個の膜貫通αヘリックススパナーを持っていますが、TMS2と3を含むリエントラントループを持っています。 ^{[5] [6]} APCスーパーファミリーは、より広範囲の相同体を網羅するために設立されました。

APCファミリー内の1つのサブファミリーのメンバー（SGP; TC# 2.A.3.9）は、トランスポーターではなくアミノ酸受容体であり^[7]、トランスポーターと比較してC末端が切断されており、10個のTMSを持っています。^[8]

別の亜科（CAT; TC# 2.A.3.3）の真核生物メンバーと原核生物亜科（AGT; TC #2.A.3.11）のメンバーには14個のTMSがある。^[9]

より大きな真核生物および古細菌のタンパク質は、N 末端および C 末端に親水性の延長部を持っています。一部の動物性タンパク質、たとえば ASUR4 (gbY12716) や SPRM1 (gbL25068) を含む LAT サブファミリー (TC# 2.A.3.8) のタンパク質は、パーミアーゼの挿入または活性に必須のタイプ 1 膜貫通糖タンパク質と結合し、それとジスルフィド結合を形成します。これらの糖タンパク質には、 Mus musculus (gbU25708)の CD98 重鎖タンパク質や、Homo sapiens (spP08195) の相同 4F2 細胞表面抗原重鎖が含まれます。後者のタンパク質は、細胞の酸化還元バランスとシステイン/グルタチオン レベルを維持するシスチン/グルタミン酸アンチポーター (2.A.3.8.5) の活性に必要です。^[10]これらは哺乳類タンパク質のrBATファミリーのメンバーである（TC #8.A.9）。

S. cerevisiae のアミノ酸パーミアーゼのほとんどはAPC ファミリーのメンバーです。これらのパーミアーゼの大部分は YAT サブファミリー (2.A.3.10) に属し、広範囲に渡って重複する特異性を持っています。さらに 2 つのパーミアーゼが LAT サブファミリー (2.A.3.8.4 および 2.A.3.8.16) に属し、メチオニンとシステインの摂取をサポートします。最後に特定されたパーミアーゼは ACT サブファミリー (2.A.3.4.3) のメンバーで、細胞膜と液胞膜の両方に存在する GABA パーミアーゼです。その他はすべて細胞膜にのみ存在します。^[11]

APCファミリーの2つのメンバー、LAT1とLAT2（TC #2.A.3.8.7）は、分子模倣によって神経毒物であるメチル水銀-L-システイン複合体を輸送します。^[12]

S. cerevisiaeの Hip1 (TC #2.A.3.1.5) は重金属の輸送に関与していると考えられています。

APCファミリーのサブファミリーとこれらのファミリーに含まれるタンパク質は、トランスポーター分類データベースで見つけることができます: ^[6]

• 2.A.3.1: アミノ酸トランスポーター（AAT）ファミリー
• 2.A.3.2: 基本アミノ酸/ポリアミンアンチポーター（APA）ファミリー
• 2.A.3.3: カチオン性アミノ酸トランスポーター（CAT）ファミリー
• 2.A.3.4: アミノ酸/コリントランスポーター（ACT）ファミリー
• 2.A.3.5: エタノールアミントランスポーター（EAT）ファミリー
• 2.A.3.6: 古細菌/細菌トランスポーター（ABT）ファミリー
• 2.A.3.7: グルタミン酸:GABAアンチポーター(GGA)ファミリー
• 2.A.3.8: L型アミノ酸トランスポーター（LAT）ファミリー（多くのLATファミリーメンバーはrBATおよび/または4F2hc（TC #8.A.9）とのヘテロオリゴマーとして機能する）
• 2.A.3.9: 胞子発芽タンパク質（SGP）ファミリー
• 2.A.3.10: 酵母アミノ酸トランスポーター（YAT）ファミリー
• 2.A.3.11: アスパラギン酸/グルタミン酸トランスポーター（AGT）ファミリー
• 2.A.3.12: ポリアミン:H+ 共輸送体 (PHS) ファミリー
• 2.A.3.13: アミノ酸排出（AAE）ファミリー
• 2.A.3.14: 未知の APC-1 (U-APC1) ファミリー
• 2.A.3.15: 未知の APC-2 (U-APC2) ファミリー

APCスーパーファミリーメンバーの3D構造に基づいて、Rudnick（2011）は輸送経路を提案し、「ロッキングバンドル」メカニズムを示唆した。^{[6] [13] [14]}

APCスーパーファミリーのメンバーによって一般的に触媒される輸送反応には以下のものがある：^[6]

溶質:陽子共輸送

溶質（出）+ nH +（出）→ 溶質（入）+ nH +   （入）。

溶質:溶質の反対輸送

溶質 1 (出力) + 溶質 2 (入力) ⇌ 溶質 1 (入力) + 溶質 2 (出力)。

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