19.12: חלבון נשא ADP/ATP

נשא ADP/ATP או חלבון AAC הוא חלבון הנשא הנפוץ ביותר בקרום המיטוכונדריה הפנימי. הוא מעביר כמויות גדולות של ADP ו- ATP, שווה ערך למשקל גוף האדם הממוצע, מדי יום. בין שאר הטרנספורטרים, חלבון ACC הוא אחד החברים הנחקרים ביותר במשפחת החלבונים נשאי המיטוכונדריה. החלבון נשא ADP/ATP מורכב משני סלילים טרנסממברנליים המחוברים ללולאה וסליל אלפא יחיד בצד המטריצה. הוא עובר בין שני מצבים קונפורמטיביים: מצב ציטופלזמי-פתוח ומצב מטריצה-פתוח. כתוצאה מכך, אתר קשירת המצע של הטרנספורטר נגיש לסירוגין לכל אחד מהתאים לצורך קשירת ADP/ATP.

רוב התאים האיקריוטים מבטאים איזופורמים שונים של חלבון נשא ADP/ATP. לדוגמה, לבני אדם יש ארבעה איזופורמים, AAC1, AAC2, AAC3 ו-AAC4, עם דפוסי ביטוי משתנים בין תאים. ללא קשר לאיזופורמים, לכל החלבונים נושאי ADP/ATP יש ספציפיות מצע גבוהה יותר באופן משמעותי מאשר טרנספורטרים אחרים בתוך הממברנות המיטוכונדריאליות. AAC מזהה כל חלק במבנה הנוקלאוטידים ומאפשר רק לנוקלאוטידים טעונים לעבור דרכו. לדוגמה, ל-ATP יש מטען של -4, ול-ADP יש מטען של -3, ולכן שניהם מוכרים על ידי חלבון AAC. לעומת זאת, AAC דוחה כל נוקלאוטיד לא טעון, כגון AMP, בשל סלקטיביות המטען שלו.

רוב הטרנספורטרים יוצרים סופרקומפלקסים גדולים עם חלבונים אחרים. במשך זמן רב האמינו כי נשא ADP/ATP, חלבונים נשאי פוספט וסינתאז ATP יוצרים קומפלקס גדול הנקרא ATP synthasome. עם זאת, כיום ידוע כי ATP סינתאז יוצר דימרים על קצה cristae. סידור זה גורם לכך שרק טבעת C המסתובבת חשופה לשכבה הדו-שכבתית השומנית ללא אתרי קשירה סבירים עבור המובילים. לפיכך, ה-ACC מתפקד באופן עצמאי בהובלת ADP ו-ATP דרך הממברנה המיטוכונדריאלית הפנימית.