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Science ; 351(6280): 1469-73, 2016 Mar 25.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-27013734

RESUMO

In eukaryotes, P-type adenosine triphosphatases (ATPases) generate the plasma membrane potential and drive secondary transport systems; however, despite their importance, their regulation remains poorly understood. We monitored at the single-molecule level the activity of the prototypic proton-pumping P-type ATPase Arabidopsis thaliana isoform 2 (AHA2). Our measurements, combined with a physical nonequilibrium model of vesicle acidification, revealed that pumping is stochastically interrupted by long-lived (~100 seconds) inactive or leaky states. Allosteric regulation by pH gradients modulated the switch between these states but not the pumping or leakage rates. The autoinhibitory regulatory domain of AHA2 reduced the intrinsic pumping rates but increased the dwell time in the active pumping state. We anticipate that similar functional dynamics underlie the operation and regulation of many other active transporters.


Assuntos
Proteínas de Arabidopsis/metabolismo , ATPases Translocadoras de Prótons/metabolismo , Prótons , Regulação Alostérica , Proteínas de Arabidopsis/antagonistas & inibidores , Proteínas de Arabidopsis/química , Concentração de Íons de Hidrogênio , Transporte de Íons , Potenciais da Membrana/efeitos dos fármacos , Potenciais da Membrana/fisiologia , Imagem Molecular , Estrutura Terciária de Proteína , ATPases Translocadoras de Prótons/antagonistas & inibidores , ATPases Translocadoras de Prótons/química , Valinomicina/farmacologia
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