<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px 0px 5px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; FONT-FAMILY: &quot;굴림&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><br /><font face="Arial" size="2">-Membrane transport systems<br />&nbsp;과생산된 영양성분의 이동과 방출은 세포에서 일어나는 일 중 중요한 역할을한다. 이동을 위한 다른 mechanisms는 prokaryotes에서 매우 혁명적이며, 이 각각은 단일의 특색을 가지게 된다. Membrane transport proteins의 기능과 구조를 살펴보면, prokaryotes에서는 기질을 이동시키기 위한 세 가지 system이 존재한다.<br />그 세 가지를 각각 simple transport, group translocation, 그리고 ABC system이라고 한다. 단순한 transporters는 세포막에 박힌 단백질만을 필요로 한다. Group translocation은 transport가 일어나는 사건에서 protein이 연속으로 존재해야 한다. ABC system은 substrate-binding protein, membrane transporter, 그리고 ATP-hydrolyzing&nbsp; protein을 필요로 한다.<br />Transport systems의 모든 것은 proton mortive force라는 에너지, ATP에서 온 에너지, 또는 에너지를 많이 가지고 있는 다른 compound에서 에너지를 얻는다.<br />사실상 모든 박테리아의 transport systems의 membrane에 박혀있는 protein에서는 그들의 1차, 2차 구조에서 significant homologies를 볼 수 있는데, 이는 그들의 일반적 evolutionary roots에 근거한다고 볼 수 있다. 구조적으로, 이 transproters의 형태는 12개의 &alpha;-helices로 구성되어 있는데 이것은 membrane에 박혀있는 형태로 존재하고 이동하는 기질이 channel을 통과할 수 있도록 형태가 구성되어 있어서 cell 밖의 기질을 cell 안으로 들어올 수 있도록 도와주는 역할을 한다.<br />활성을 띈 transport event는 기질이 protein에 binding 된 후 protein의 conformational change가 일어나면서 transport가 일어나고, 이 event는 기질이 cell 안으로 membrane을 가로질러서 들어올 수 있도록 도와주는 역할을 한다.<br />Transporters의 최소의 세 가지 classes는 각각 Uniporters, Symporters, Antiporters라고 명명한다.<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;Uniporters :&nbsp;단일 물질이 혼자서 membrane에 박혀있는 protein을 가로질러서 cell 안으로 들어갈 수 있는 것을 말한다.<br />&nbsp;&nbsp; Symporters :&nbsp;다른 기질과 필요한 기질이 서로 binding해서 같은 방향으로 membrane에 박힌 protein을 가로질러서 cell안으로 들어가는 것을 이야기한다.<br />&nbsp;&nbsp; Antiporters : 이들의 이름은 implies라고 하고, cell 바깥의 기질이 cell 안의 기질과 서로 다른 방향으로 protein을 가로질러서 cell안으로 들어가는 것을 이야기한다.<br /><br />Lactose Uptake in <em>Escherichia coli</em> : The Lac permease<br /><br />박테리아에 속하는 microorganisms 중 대표적인 Escherichia coli(E.coli)는 disaccharide sugar인 lactose를 이용해서 대사를 한다. Lactose는 Lac permease라고 불리는 symporter의 activity를 통해서 E.coli의 세포 안으로 들어가게 된다. Lac permease는 simple transporter이다.&nbsp;Lac permease의 activity는 uniporters 또는 antiporters와 같은 기능을 가진 것을 포함하는 다른 simple transporters와 함께 compare되어 있다.<br />Lac permease는 에너지를 필요로한다. 각각의 latose molecule은 cell 안의 수소의 co-transport에 의해서 느리게 감소되는 proton motive force에 의해서 에너지를 얻는다.&nbsp;<br />Lac permease의 activity의 결과 생긴 net charge는 cell을 위해서 사용될 수 있는 에너지의 yield를 이용해 대사할 수 있는 높은 농도의 Lactose를 축적하는 데 이용된다.<br /><br />Group translocation : The phosphotransferase system<br /><br />Transport 되는 기질의 transport mechanism인 group translocation은 membrane을 가로질러서 통과하는 동안 사용되는 화학적 과정이다.<br />Group translocation을 살펴보는 가장 좋은 방법은 E.coli 내부의 glucose, mannose, fructose 등의 sugars의 transport를 살펴보면 된다.<br />이 compounds는 phosphotransferase system에 의해서 phosphorylation되어 옮겨진다.<br />이 phosphotransferase system은 protein으로 구성되어 있는데, 이것은 5개의 protein을 필요로 한다.&nbsp;<br />Sugar가 옮겨지기 전에, phosphotransferase system의 protein은 membrane에 박혀있는 protein에 전달되기 전에 그들 스스로&nbsp;증폭되어 phosphorylation과 dephosphorylation이 되는데, 이러한 일을 하는 효소를 Enzyme Ⅱc라고 하고, 이것은 phosphate group을 옮겨주고, actual transport event에 의해서 sugar에 phosphorylation을 한다.<br />한 작은 protein을 HPr이라고 하고, EnzymeⅠ이 phosphorylation에 관여하고, EnzymeⅡa는 cytoplasmic protein이다. 대조적으로 EnzymeⅡb는 내부 membrane 표면에 누워있고, EnzymeⅡc는 membrane에 박혀있는 단백질이다. HPr과 EnzymeⅠ은 특이한 Enzyme Ⅱ 가 각각의 독립적인 sugar를 transport하기 위해 존재하는 동안 다양한 sugars의 ,uptake에 관여하는 것과 phosphotransferase system의 특별하지 않은 components이다.<br />Phosphotransferase system으로부터 얻은 에너지는 phosphoenolpyruvate라는 에너지를 많이 가지고 있는 compound로부터 온다. 그러나, 하나의 에너지를 많이 가지고 있는 phosphate bond의 형태에서 온 에너지일지도 특색있는 이것은 glucose molecule을 옮기는 process에 포함되어있다.<br />Glucose에서 glucose-6-phosphate로 phosphorylation하는 것은 세포 내부의 대사 과정에서 첫 번째 step이다. 그러므로, phosphotransferase system은 중앙의 대사 과정에서 직접 들어가기 위한 glocose의 준비과정이라고 할 수 있다.<br /><br />Periplasmic binding proteins and the ABC system<br /><br /></font></p>