19.12: La proteína transportadora de ADP/ATP

La proteína transportadora ADP/ATP o AAC es la proteína transportadora más abundante en la membrana mitocondrial interna. Transporta grandes cantidades de ADP y ATP, equivalentes al peso corporal humano promedio, todos los días. Entre otros transportadores, la proteína ACC es uno de los miembros mejor estudiados de la familia de las proteínas transportadoras mitocondriales. La proteína transportadora ADP/ATP consta de dos hélices transmembrana conectadas a un bucle y una sola hélice alfa en el lado de la matriz. Cambia entre dos estados conformacionales: el estado abierto citoplasmático y el estado abierto de la matriz. Como resultado, el sitio de unión al sustrato del transportador es accesible alternativamente a cada uno de los compartimentos para la unión de ADP / ATP.

La mayoría de las células eucariotas expresan diferentes isoformas de la proteína transportadora ADP/ATP. Por ejemplo, los seres humanos tienen cuatro isoformas, AAC1, AAC2, AAC3 y AAC4, con diferentes patrones de expresión entre las células. Independientemente de las isoformas, todas las proteínas transportadoras de ADP/ATP tienen una especificidad de sustrato notablemente mayor que otros transportadores dentro de las membranas mitocondriales. La AAC reconoce cada parte de la estructura de los nucleótidos y permite el paso solo de los nucleótidos cargados. Por ejemplo, el ATP tiene una carga de -4 y el ADP tiene una carga de -3 y, por lo tanto, ambos son reconocidos por la proteína AAC. Por el contrario, el AAC rechaza cualquier nucleótido sin carga, como el AMP, debido a su selectividad de carga.

La mayoría de los transportadores forman grandes supercomplejos con otras proteínas. Durante mucho tiempo se creyó que el transportador de ADP/ATP, las proteínas transportadoras de fosfato y la ATP sintasa forman un gran complejo llamado ATP sintasoma. Sin embargo, ahora se sabe que la ATP sintasa forma dímeros en la punta de las crestas. Esta disposición hace que solo el anillo C giratorio quede expuesto a la bicapa lipídica sin sitios de unión plausibles para los transportadores. Por lo tanto, el ACC funciona de forma independiente en el transporte de ADP y ATP a través de la membrana mitocondrial interna.