ABC-транспортер: Разлика помеѓу преработките

[проверена преработка][проверена преработка]
Избришана содржина Додадена содржина
Нема опис на уредувањето
сНема опис на уредувањето
Ред 20:
[[Податотека:3b60.png|мини|Липидна флипаза MsbA|алт=]]
[[Податотека:2onk.png|мини|Комплекс на молибдатниот транспортер AB<sub>2</sub>C<sub>2</sub>, во отворена состојба|алт=]]
'''ABC транспортери''' (од [[Англиски јазик|ангангл.]] ATP-binding cassette transporters – ATP-врзувачки касетни транспортери) се членови на [[Белковинска суперфамилија|суперфамилија]] на транспортни системи, која е една од најголемите и веројатно една од најстарите фамилии со претставници во сите колена на живиот свет, од [[прокариоти]] па сѐ до човекот.<ref>{{Наведено списание|last=Jones|first=P. M.|last2=George|first2=A. M.|date=2004-3|title=The ABC transporter structure and mechanism: perspectives on recent research|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15052411|journal=Cellular and molecular life sciences: CMLS|volume=61|issue=6|pages=682–699|doi=10.1007/s00018-003-3336-9|issn=1420-682X|pmid=15052411}}</ref><ref>{{Наведена книга|title=ABC Transporters in Microorganisms|last=Ponte-Sucre A, ed.|first=|publisher=Caister Academic|year=2009|isbn=978-1-904455-49-3|location=|pages=}}</ref>
 
ABC транспортерите често се изградени од повеќе подединици, од кои една или две се [[Мембрански протеини|трансмембрански протеини]] и една или две се мембрански-асоцирани [[ATPазаААА белковини|ААА]] [[Аденозинтрифосфатаза|ATPази]]. ATPазните подединици ја користат енергијата од врзувањето и [[Хидролиза|хидролизата]] на [[Аденозин трифосфат|ATP]] за да ја покренат транслокацијата на различни [[Супстрат|супстрати]] низ [[Клеточна мембрана|мембраната]], без разлика дали е за внесување или изнесување на супстратот.
 
Повеќето, но не сите, системи за внесување имаат и екстрацитоплазматски рецептор кој го врзува супстратот. Некои хомологни ATPази учествуваат во процеси кои не се поврзани со транспорт, како што се на пример [[Транслација (биологија)|транслацијата на РНК]] и [[Поправка на ДНК|поправката на ДНК]].<ref name=":0">{{Наведено списание|last=Davidson|first=Amy L.|last2=Dassa|first2=Elie|last3=Orelle|first3=Cedric|last4=Chen|first4=Jue|date=2008-6|title=Structure, function, and evolution of bacterial ATP-binding cassette systems|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18535149|journal=Microbiology and molecular biology reviews: MMBR|volume=72|issue=2|pages=317–364, table of contents|doi=10.1128/MMBR.00031-07|issn=1098-5557|pmc=PMC2415747|pmid=18535149}}</ref><ref name=":1">{{Наведено списание|date=2013-01-01|title=ABC Transporters|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123786302002243|language=en|pages=7–11|doi=10.1016/B978-0-12-378630-2.00224-3}}</ref> ABC транспортерите се класифицираат во ABC суперфамилијата на протеини, врз основа на секвенцата и организацијата на нивните ATP-врзувачки касетни (ABC) домени, иако нивните интегрални мембрански домени еволуирале независно едни од други неколку пати во еволуционата историја на животот, што ги прави да припаѓаат на различни [[Белковинска фамилија|протеински фамилии]]. Интегралните мембрански протеини на ABC експортерите (изнесувачите) еволуирале независно едни од други најмалку трипати во историјата на животот.<ref>{{Наведено списание|last=Wang|first=Bin|last2=Dukarevich|first2=Maxim|last3=Sun|first3=Eric I.|last4=Yen|first4=Ming Ren|last5=Saier|first5=Milton H.|date=2009-9|title=Membrane porters of ATP-binding cassette transport systems are polyphyletic|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19806386|journal=The Journal of Membrane Biology|volume=231|issue=1|pages=1–10|doi=10.1007/s00232-009-9200-6|issn=1432-1424|pmid=19806386}}</ref> Врз основа на нивните тродимензионални структури со висока резолуција, веројатно е дека интегралните мембрански протеини на ABC импортерите (внесувачите) еволуирале независно едни од други најмалку трипати.<ref>{{Наведено списание|last=ter Beek|first=Josy|last2=Guskov|first2=Albert|last3=Slotboom|first3=Dirk Jan|date=2014-4|title=Structural diversity of ABC transporters|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24638992|journal=The Journal of General Physiology|volume=143|issue=4|pages=419–435|doi=10.1085/jgp.201411164|issn=1540-7748|pmc=PMC3971661|pmid=24638992}}</ref> ABC импортерите во клетката внесуваат разни молекули, како што се: хранливи материи, биосинтетски прекурсори, [[Витамин|витамини]], [[Метал|метални јони]]; додека ABC експортерите изнесуваат од клетката [[Стерол|стероли]], [[Липид|липиди]], [[Ксенобиотик|ксенобиотици]] и голем број на [[Примарни метаболити|примарни]] и [[секундарни метаболити]]. Високото ниво на [[Генска експресија|експресија на гените]] кои кодираат некои од овие експортери и кај прокариотските и кај еукариотските организми (вклучувајќи го и човекот) резултира со развој на резистентност кон многу лекови, како што се [[Антибиотик|антибиотици]] и антиканцерогени лекови.
Ред 29:
 
== Функција ==
ABC транспортерите ја користат енергијата на врзување и [[хидролиза]] на [[Аденозин трифосфат|ATP]] за транспорт на различни [[Супстрат|супстрати]] низ [[Клеточна мембрана|клеточните мембрани]]. Тие можат да се поделат во три главни функционални категории. Кај прокариотите, импортерите посредуваат во внесувањето на хранливи материи (нутриенси) во клетката. Супстратите кои се внесуваат се: [[Јон|јони]], [[Аминокиселина|аминокиселини]], [[шеќери]], [[Пептид|пептиди]] и други главно хидрофилни молекули. Мембранскиот регион на ABC транспортерот го штити хидрофилниот супстрат од мембранските липиди и на тој начин му овозможува непопречен пат низ мембраната. Еукариотските организми не поседуваат импортери, но тие поседуваат експортери, кои се присутни и кај прокариотите, а функционираат како пумпи кои исфрлаат токсични материи и лекови од клетката. Кај [[Грамнегативни бактерии|Грам-негативните бактерии]], експортерите служат и за транспорт на липиди и некои [[Полисахарид|полисахариди]] од [[Цитоплазма|цитоплазмата]] во [[Периплазма|периплазмата]]. Третата подгрупа на ABC протеини не играат улога на транспортери туку се вклучени во процесите на [[Транслација (биологија)|транслација]] и [[поправка на оштетувања кај ДНК]].<ref name=":0" />
 
=== Функција кај прокариотите ===
Бактериските ABC транспортери се неопходни за одржување на вијабилноста на клетката, а кај патогените видови и за нивна [[вирулентност]] и патогеност.<ref name=":0" /> На пример, ABC системите за внесување на [[Железо|железни јони]] кај бактериите се битни ефектори на вирулентност.<ref>{{Наведено списание|last=Henderson|first=D. P.|last2=Payne|first2=S. M.|date=1994-11|title=Vibrio cholerae iron transport systems: roles of heme and siderophore iron transport in virulence and identification of a gene associated with multiple iron transport systems|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7927795|journal=Infection and Immunity|volume=62|issue=11|pages=5120–5125|issn=0019-9567|pmid=7927795}}</ref> Патогените бактерии користат [[Сидерофор|сидерофори]], како што е [[Ентеробактин|ентеробактинот]], за да го врзат железото кое е во комплекс со високоафинитетни железо-врзувачки протеини или [[Црвени крвни зрнца|еритроцити]]. Сидерофорите се органски молекули кои го хелираат железото со многу висок афинитет. Нив ги излачува бактериската клетка во околината богата со железо, по што ги реапсорбира во облик на сидерофор-железен комплекс преку посебни ABC транспортни системи. Кај бактеријата ''Agrobacterium tumefaciens'', генот chvE-gguAB кодира импортери за [[глукоза]] и [[галактоза]], кои исто така се поврзани со вирулентноста на овој вид.<ref>{{Наведено списание|last=Cangelosi|first=G. A.|last2=Ankenbauer|first2=R. G.|last3=Nester|first3=E. W.|date=1990-9|title=Sugars induce the Agrobacterium virulence genes through a periplasmic binding protein and a transmembrane signal protein|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2118656|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=87|issue=17|pages=6708–6712|issn=0027-8424|pmid=2118656}}</ref><ref>{{Наведено списание|last=Kemner|first=J. M.|last2=Liang|first2=X.|last3=Nester|first3=E. W.|date=1997-4|title=The Agrobacterium tumefaciens virulence gene chvE is part of a putative ABC-type sugar transport operon|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9079938|journal=Journal of Bacteriology|volume=179|issue=7|pages=2452–2458|issn=0021-9193|pmid=9079938}}</ref> ABC транспортерите се толку битни за опстанокот на клетката што тие функционираат како протеински системи кои се спротивставуваат на разни видови на непожелни промени и дисбаланси кои може да се случат во клетката. На пример, при летално зголемување на [[Осмотски притисок|осмотскиот притисок]] во клетката, се активираат осмо-сензорниосмосензорни ABC транспортери кои посредуваат во внесувањето на растворливи супстанци.<ref>{{Наведено списание|last=Poolman|first=Bert|last2=Spitzer|first2=Jan J.|last3=Wood|first3=Janet M.|date=2004-11-03|title=Bacterial osmosensing: roles of membrane structure and electrostatics in lipid-protein and protein-protein interactions|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15519310|journal=Biochimica Et Biophysica Acta|volume=1666|issue=1-2|pages=88–104|doi=10.1016/j.bbamem.2004.06.013|issn=0006-3002|pmid=15519310}}</ref> Покрај тоа што учествуваат во транспортот на материи, некои бактериски ABC протеини можат да бидат вклучени и во регулација на неколку физиолошки процеси.<ref name=":0" />
 
Бактериските експортни системи изнесуваат од клетката разни супстрати: градбени компоненти на [[Клеточен ѕид|клеточниот ѕид]] ([[Липополисахарид|липополисахариди]], [[Теихоинска киселина|теихонски киселини]]), протеини инволвирани во бактерискабактериската патогенеза (пр. [[хемолиза]], [[хем]]-врзувачки протеин и алкална [[протеаза]]), [[Хидролитички ензим|хидролитички ензими]], протеини на [[S-слој|S-слојот]], токсини, [[Антибиотик|антибиотици]], [[Бактериоцин|бактериоцини]], сидерофори, итн.<ref name=":4">{{Наведено списание|last=Davidson|first=Amy L.|last2=Chen|first2=Jue|date=2004|title=ATP-binding cassette transporters in bacteria|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15189142|journal=Annual Review of Biochemistry|volume=73|pages=241–268|doi=10.1146/annurev.biochem.73.011303.073626|issn=0066-4154|pmid=15189142}}</ref> Тие, исто така, играат значајни улоги и во некои биосинтетски патишта, вклучувајќи ја биосинтезата на екстрацелуларните [[Полисахарид|полисахариди]]<ref>{{Наведено списание|last=Zhou|first=Z.|last2=White|first2=K. A.|last3=Polissi|first3=A.|last4=Georgopoulos|first4=C.|last5=Raetz|first5=C. R.|date=1998-05-15|title=Function of Escherichia coli MsbA, an essential ABC family transporter, in lipid A and phospholipid biosynthesis|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9575204|journal=The Journal of Biological Chemistry|volume=273|issue=20|pages=12466–12475|issn=0021-9258|pmid=9575204}}</ref> и биогенезата на [[Цитохром|цитохромите]].<ref>{{Наведено списание|last=Poole|first=R. K.|last2=Gibson|first2=F.|last3=Wu|first3=G.|date=1994-04-01|title=The cydD gene product, component of a heterodimeric ABC transporter, is required for assembly of periplasmic cytochrome c and of cytochrome bd in Escherichia coli|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8181727|journal=FEMS microbiology letters|volume=117|issue=2|pages=217–223|issn=0378-1097|pmid=8181727}}</ref>
 
=== Функција кај еукариотите ===
Иако повеќето еукариотски ABC транспортери се експортери, некои не се директно вклучени во транспортот на супстратите. Кај трансмембранскиот регулатор на [[цистична фиброза]] (CFTR, од ангангл. cystic fibrosis transmembrane regulator), хидролизата на ATP е поврзана со отворањето и затворањето на [[Јонски канали|јонските канали]] кои ги носи самиот ABC протеин.<ref name=":1" />
 
ABC транспортерите кај човекот се поврзани со повеќе болести кои настануваат како резултат на [[Полиморфизам|полиморфизми]] во ABC гените, а ретко поради целосното губење на функцијата на еден ABC протеин.<ref name=":3">{{Наведено списание|last=Pohl|first=Antje|last2=Devaux|first2=Philippe F.|last3=Herrmann|first3=Andreas|date=2005-03-21|title=Function of prokaryotic and eukaryotic ABC proteins in lipid transport|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15749056|journal=Biochimica Et Biophysica Acta|volume=1733|issue=1|pages=29–52|doi=10.1016/j.bbalip.2004.12.007|issn=0006-3002|pmid=15749056}}</ref> Вакви заболувања вклучуваат Менделови болести и комплексни генетски нарушувања, како што се: цистична фиброза, [[адренолеукодистрофија]], [[Штаргардтова болест]], [[Тангиерска болест]], имунолошка дефициентност, прогресивна фамилијална интрахепатична [[холестаза]], [[синдром на Дабин-Џонсон]], [[Pseudoxanthoma elasticum]], перзистентна [[хиперинсулинемична хипогликемија]] во детството поради фокална аденоматозна [[хиперплазија]], X-поврзана [[сидеробластна анемија]], [[макуларна дегенерација]] поврзана со возраст, фамилијална [[хипоапопротеинемија]], [[Retinitis pigmentosum]], [[корнеална дистрофија]] и други.<ref name=":1" /> ABCB (MDR/TAP) фамилијата кај човекот е одговорна за резистентност кон повеќе лекови (MDR, од ангангл. multiple drug resistance). ABCB1 или MDR1 [[P-гликопротеин|P-гликопротеинот]] е вклучен и во други биолошки процеси, главно за транспорт на липидни молекули. Тој посредува во секреција на стероидниот хормон [[алдостерон]], кого го излачуваат адреналните жлезди, а се покажало дека неговата инхибиција ја спречува миграцијата на дендритичните имуни клетки,<ref>{{Наведено списание|last=Randolph|first=G. J.|date=2001-10|title=Dendritic cell migration to lymph nodes: cytokines, chemokines, and lipid mediators|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11502161|journal=Seminars in Immunology|volume=13|issue=5|pages=267–274|doi=10.1006/smim.2001.0322|issn=1044-5323|pmid=11502161}}</ref> веројатно како резултат на транспортот на [[Тромбоцит-активирачки фактор|тромбоцит-активирачкиот фактор]]. Познато е дека ABCB1 посредува во транспортот на [[кортизол]] и [[дексаметазон]], но не и на [[прогестерон]] во ABCB1 трансфектираните клетки. MDR1 исто така може да транспортира [[холестерол]], кратковерижни и долговерижни аналози на [[фосфатидилхолин]] (PC), [[фосфатидилетаноламин]] (PE), [[фосфатидилсерин]] (PS), [[сфингомиелин]] (SN) и [[глукозилцерамид]] (GlcCer). Мултиспецифичниот транспорт на разновидни ендогени липиди преку MDR1 транспортерот може да влијае на трансдвослојната дистрибуција на липидите, главно на липидните молекули кои се повеќе застапени во внатрешниот слој од мембраната, како што се PS и PE.<ref name=":3" />
 
Во поново време, покажано е дека ABC транспортерите се застапени во [[Плацента|плацентата]], каде веројатно играат заштитна улога, штитејќи го [[Фетус|фетусот]] во развој од штетното дејство на [[Ксенобиотик|ксенобиотици]].<ref>{{Наведено списание|last=Gedeon|first=C.|last2=Behravan|first2=J.|last3=Koren|first3=G.|last4=Piquette-Miller|first4=M.|date=2006-11|title=Transport of glyburide by placental ABC transporters: implications in fetal drug exposure|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16460798|journal=Placenta|volume=27|issue=11-12|pages=1096–1102|doi=10.1016/j.placenta.2005.11.012|issn=0143-4004|pmid=16460798}}</ref>
Ред 49:
Заедничката карактеристика на сите ABC транспортери е што тие се состојат од два посебни домена, ''трансмембрански домен (TMD)'' и ''нуклеотид-врзувачки домен (NBD)''.<ref>{{Наведено списание|last=Shuman|first=H. A.|date=1982-05-25|title=Active transport of maltose in Escherichia coli K12. Role of the periplasmic maltose-binding protein and evidence for a substrate recognition site in the cytoplasmic membrane|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7040366|journal=The Journal of Biological Chemistry|volume=257|issue=10|pages=5455–5461|issn=0021-9258|pmid=7040366}}</ref> TMD е изграден од [[Алфа хеликс|алфа хеликси]] кои се вградени во [[Фосфолипид|фосфолипидниот]] двослој на мембраната. Овој домен препознава мноштво на супстрати и подлежи на конформациски промени преку кои е овозможен транспорт на овие супстрати низ мембраната. [[Примарна структура на белковините|Аминокиселинската секвенца]] и архитектурата на TMD е променлива, што ја одразува хемиската разновидност на супстратите кои биваат транслоцирани. NBD, или ATP-врзувачкиот касетен (ABC) домен, се наоѓа во цитоплазмата и, за разлика од TMD, има високо сочувана аминокиселинска секвенца. NBD го содржи активното место за врзување на молекула на ATP.<ref name=":5">{{Наведено списание|last=Rees|first=Douglas C.|last2=Johnson|first2=Eric|last3=Lewinson|first3=Oded|date=2009-3|title=ABC transporters: the power to change|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19234479|journal=Nature Reviews. Molecular Cell Biology|volume=10|issue=3|pages=218–227|doi=10.1038/nrm2646|issn=1471-0080|pmc=PMC2830722|pmid=19234479}}</ref> Кај најголемиот број на експортери, N-терминалниот трансмембрански домен и C-терминалниот ABC домен се споени во еден [[Полипептид|полипептиден ланец]], кој е организиран во редоследот TMD-NBD-TMD-NBD. Импортерите, пак, имаат обратна организација, NBD-TMD-NBD-TMD, при што ABC доменот е N-терминален, а TMD е C-терминален.<ref name=":0" /><ref name=":1" />
 
Структурната архитектура на ABC транспортерите се состои од минимум два TM домена и два NB домена. Можат да бидат искомбинирани четири индивидуални полипептидни ланци (два TMD и два NBD) за формирање на целосен транспортер, како кај BtuCD импортерот на ''[[E. coli]]'' кој учествува во внесувањето на [[Витамин Б12|витамин Б<sub>12</sub>]].<ref name=":6">{{Наведено списание|last=Locher|first=Kaspar P.|last2=Lee|first2=Allen T.|last3=Rees|first3=Douglas C.|date=2002-05-10|title=The E. coli BtuCD structure: a framework for ABC transporter architecture and mechanism|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12004122|journal=Science (New York, N.Y.)|volume=296|issue=5570|pages=1091–1098|doi=10.1126/science.1071142|issn=1095-9203|pmid=12004122}}</ref><ref>{{Наведено списание|last=Hvorup|first=Rikki N.|last2=Goetz|first2=Birke A.|last3=Niederer|first3=Martina|last4=Hollenstein|first4=Kaspar|last5=Perozo|first5=Eduardo|last6=Locher|first6=Kaspar P.|date=2007-09-07|title=Asymmetry in the structure of the ABC transporter-binding protein complex BtuCD-BtuF|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17673622|journal=Science (New York, N.Y.)|volume=317|issue=5843|pages=1387–1390|doi=10.1126/science.1145950|issn=1095-9203|pmid=17673622}}</ref> Поголемиот број на експортери, како што е Sav1866<ref name=":7">{{Наведено списание|last=Dawson|first=Roger J. P.|last2=Locher|first2=Kaspar P.|date=2006-09-14|title=Structure of a bacterial multidrug ABC transporter|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16943773|journal=Nature|volume=443|issue=7108|pages=180–185|doi=10.1038/nature05155|issn=1476-4687|pmid=16943773}}</ref> кај ''[[S. aureus]]'', кој изнесува повеќе лекови, се изградени од хомодимери, кој се состои од два полутранспортери, односно мономери, составени од еден TMD споен со еден NBD. За да протеинот биде функционален, најчесто е неопходно транспортерот да биде целосен. Одделни ABC транспортери поседуваат додатни елементи кои допринесуваат во регулаторната функција на оваа класа на протеини. Така, импортерите поседуваат врзувачки протеин (BP, од [[Англиски јазик|ангангл.]] binding protein) со висок афинитет, кој специфично се врзува за супстратот во периплазмата, по што го испорачува на соодветниот ABC транспортер. Експортерите, пак, немаат врзувачки протеин, но поседуваат интрацелуларен домен (ICD) кој се надоврзува на трансмембранските хеликси и на ABC доменот. Се смета дека ICD е одговорен за комуникација помеѓу TMD и NBD.<ref name=":5" />
 
=== Трансмембрански домен (TMD) ===
Мнозинството на ABC транспортери имаат трансмембрански домен кој се состои од вкупно 12 алфа хеликса, со шест алфа хеликса по мономер. Бидејќи TM домените се структурно разновидни, индивидуалните транспортери имаат различен број на алфа хеликси (помеѓу 6 и 11). TM домените се категоризирани во три посебни сета на набори (ангангл. folds): ''тип I ABC импортер'', ''тип II ABC импортер'' и ''ABC експортер''. Класификацијата на наборите на импортерите е базирана на детална карактеризација на нивните секвенци.<ref name=":5" /> Тип I ABC импортер наборот првично бил забележан во ModB TM подединицата на транспортерот на [[Молибдат|молибдатни јони]].<ref name=":20">{{Наведено списание|last=Hollenstein|first=Kaspar|last2=Frei|first2=Dominik C.|last3=Locher|first3=Kaspar P.|date=2007-03-08|title=Structure of an ABC transporter in complex with its binding protein|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17322901|journal=Nature|volume=446|issue=7132|pages=213–216|doi=10.1038/nature05626|issn=1476-4687|pmid=17322901}}</ref> Овој дијагностички набор исто така е присутен и во MAIF и MAIG TM подединиците на MAIFGK<sub>2</sub><ref name=":21">{{Наведено списание|last=Oldham|first=Michael L.|last2=Khare|first2=Dheeraj|last3=Quiocho|first3=Florante A.|last4=Davidson|first4=Amy L.|last5=Chen|first5=Jue|date=2007-11-22|title=Crystal structure of a catalytic intermediate of the maltose transporter|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18033289|journal=Nature|volume=450|issue=7169|pages=515–521|doi=10.1038/nature06264|issn=1476-4687|pmid=18033289}}</ref> и MetI транспортерот.<ref>{{Наведено списание|last=Kadaba|first=Neena S.|last2=Kaiser|first2=Jens T.|last3=Johnson|first3=Eric|last4=Lee|first4=Allen|last5=Rees|first5=Douglas C.|date=2008-07-11|title=The high-affinity E. coli methionine ABC transporter: structure and allosteric regulation|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18621668|journal=Science (New York, N.Y.)|volume=321|issue=5886|pages=250–253|doi=10.1126/science.1157987|issn=1095-9203|pmc=PMC2527972|pmid=18621668}}</ref> Кај MetI транспортерот, минимален сет од пет трансмембрански алфа хеликси го сочинуваат овој мотив, додека кај ModB и MAIG присутен е еден дополнителен алфа хеликс. Општата организација на овој мотив е „горе-долу“ топологија на ТМ2-5 хеликсот кој ја обиколува транслокационата стаза и ТМ1 хеликсот обвиткан околу надворешната мембранска површина и е во контакт со другите ТМ хеликси. Тип II ABC импортерскиот мотив е забележан во дваесет ТМ хеликсните домени на BtuCD<ref name=":6" /> и во Hi1471,<ref name=":8">{{Наведено списание|last=Pinkett|first=H. W.|last2=Lee|first2=A. T.|last3=Lum|first3=P.|last4=Locher|first4=K. P.|last5=Rees|first5=D. C.|date=2007-01-19|title=An inward-facing conformation of a putative metal-chelate-type ABC transporter|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17158291|journal=Science (New York, N.Y.)|volume=315|issue=5810|pages=373–377|doi=10.1126/science.1133488|issn=1095-9203|pmid=17158291}}</ref> хомологниот транспортер од ''[[Hemophilus influenzae]]''. Кај BtuCD, пакувањето на алфа хеликсите е комплексно. Често ТМ2 хеликсот зазема позиција низ центарот на подединицата, каде е обиколен со други хеликси. ТМ5 и ТМ10 хеликсите се лоцирани на ТМD интерфејсот. Кај ABC експортерите, регионот кој ја премостува мембраната е организиран во две „крила“ кои се состојат од хеликсите ТМ1 и ТМ2 од едната подединица и ТМ3-6 од другата подединица, во аранжман на доменска размена. Често се случува хеликсите ТМ1-3 да се сродни со хеликсите ТМ4-6 во смисла на приближната двојна ротација околу оската во рамнината на мембраната.<ref name=":5" />
 
=== Нуклеотид-врзувачки домен (NBD) ===
[[Податотека:Abc_domain.jpg|лево|мини|Структура на NBD на ABC транспортерите со врзан нуклеотид ({{PDB|2onj}}). Линеарниот приказ на протеинската секвенца погоре ги покажува релативните позиции на сочуваните аминокиселински мотиви во структурата (боите се совпаѓаат со 3D структурата).|алт=|275x275пкс]]
ABC доменот се состои од два поддомена, ''централен каталитички домен'', кој наликува на [[RecA]]-сличните [[ATPазаАденозинтрифосфатаза|ATPазни]] мотори, и помал, структурно разновиден, ''алфа-хеликсен поддомен'', кој единствено се среќава кај ABC транспортерите. Поголемиот домен типично се состои од две [[Бета плоча|бета плочи]] и шест алфа хеликса, каде е сместен каталитичкиот ''[[Вокерови мотиви|Вокеров А мотив]]'' (GXXGXGKS/T, каде X е која било аминокиселина), кој уште се нарекува и ''P-петелка'', и ''Вокеровиот B мотив'' (ΦΦΦΦD, каде Φ е хидрофобна аминокиселина). Помалиот, хеликсен домен се состои од три или четири хеликса и ''ABC-специфичниот мотив'', кој е познат и како ''LSGGQ мотив'' или С мотив. ABC доменот исто така има и [[Глутамин|глутамински]] остаток во флексибилната петелка позната како ''Q петелка'', капаче или γ-фосфатен прекинувач, кој ги поврзува TM и ABC домените. Се смета дека Q петелката е вклучена во интеракцијата на NBD и TMD, особено во поврзаноста (спрегата) меѓу хидролизата на ATP и конформационите промени на TMD во текот на транслокацијата на супстратот. ''Н мотивот'', познат и како прекинувачки регион, содржи високо сочуван [[Хистидин|хистидински]] остаток, кој исто така е важен во интеракцијата на ABC доменот со ATP. Името ATP-врзувачка касета е изведено од специфичниот аранжман на наборите или мотивите на оваа класа на протеини по формирањето на ATP сендвич и хидролизата на ATP.<ref name=":0" /><ref name=":4" /><ref name=":5" />
 
=== Врзување и хидролиза на ATP ===
Врзувањето на ATP е неопходно за формирање на димер на двата ABC домени од транспортерот.<ref name=":9">{{Наведено списание|last=Moody|first=Jonathan E.|last2=Millen|first2=Linda|last3=Binns|first3=Derk|last4=Hunt|first4=John F.|last5=Thomas|first5=Philip J.|date=2002-06-14|title=Cooperative, ATP-dependent association of the nucleotide binding cassettes during the catalytic cycle of ATP-binding cassette transporters|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11964392|journal=The Journal of Biological Chemistry|volume=277|issue=24|pages=21111–21114|doi=10.1074/jbc.C200228200|issn=0021-9258|pmc=PMC3516282|pmid=11964392}}</ref> Интерфејсот помеѓу ABC домените е најекстензивен кога тие имаат врзано ATP молекули, а кога немаат врзано ATP конформацијата на протеинот е таква што постои максимална раздвоеност на ABC домените.<ref name=":5" /> Структурите на изолирани NB домени, во состојба кога имаат врзано ATP, се познати кај следните импортери: HisP,<ref>{{Наведено списание|last=Hung|first=L. W.|last2=Wang|first2=I. X.|last3=Nikaido|first3=K.|last4=Liu|first4=P. Q.|last5=Ames|first5=G. F.|last6=Kim|first6=S. H.|date=1998-12-17|title=Crystal structure of the ATP-binding subunit of an ABC transporter|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9872322|journal=Nature|volume=396|issue=6712|pages=703–707|doi=10.1038/25393|issn=0028-0836|pmid=9872322}}</ref> GlcV,<ref name=":10">{{Наведено списание|last=Verdon|first=Grégory|last2=Albers|first2=Sonja V.|last3=Dijkstra|first3=Bauke W.|last4=Driessen|first4=Arnold J. M.|last5=Thunnissen|first5=Andy Mark W. H.|date=2003-07-04|title=Crystal structures of the ATPase subunit of the glucose ABC transporter from Sulfolobus solfataricus: nucleotide-free and nucleotide-bound conformations|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12823973|journal=Journal of Molecular Biology|volume=330|issue=2|pages=343–358|issn=0022-2836|pmid=12823973}}</ref> MJ1267,<ref name=":11">{{Наведено списание|last=Karpowich|first=N.|last2=Martsinkevich|first2=O.|last3=Millen|first3=L.|last4=Yuan|first4=Y. R.|last5=Dai|first5=P. L.|last6=MacVey|first6=K.|last7=Thomas|first7=P. J.|last8=Hunt|first8=J. F.|date=2001-07-03|title=Crystal structures of the MJ1267 ATP binding cassette reveal an induced-fit effect at the ATPase active site of an ABC transporter|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11470432|journal=Structure (London, England: 1993)|volume=9|issue=7|pages=571–586|issn=0969-2126|pmid=11470432}}</ref> ''E. coli'' MalK (E.c. MalK),<ref name=":12">{{Наведено списание|last=Chen|first=Jue|last2=Lu|first2=Gang|last3=Lin|first3=Jeffrey|last4=Davidson|first4=Amy L.|last5=Quiocho|first5=Florante A.|date=2003-9|title=A tweezers-like motion of the ATP-binding cassette dimer in an ABC transport cycle|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14527411|journal=Molecular Cell|volume=12|issue=3|pages=651–661|issn=1097-2765|pmid=14527411}}</ref> ''T. litoralis'' MalK (TLMalK),<ref name=":13">{{Наведено списание|last=Diederichs|first=K.|last2=Diez|first2=J.|last3=Greller|first3=G.|last4=Müller|first4=C.|last5=Breed|first5=J.|last6=Schnell|first6=C.|last7=Vonrhein|first7=C.|last8=Boos|first8=W.|last9=Welte|first9=W.|date=2000-11-15|title=Crystal structure of MalK, the ATPase subunit of the trehalose/maltose ABC transporter of the archaeon Thermococcus litoralis|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11080142|journal=The EMBO journal|volume=19|issue=22|pages=5951–5961|doi=10.1093/emboj/19.22.5951|issn=0261-4189|pmid=11080142}}</ref> и кај следните експортери: TAP,<ref name=":14">{{Наведено списание|last=Gaudet|first=R.|last2=Wiley|first2=D. C.|date=2001-09-03|title=Structure of the ABC ATPase domain of human TAP1, the transporter associated with antigen processing|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11532960|journal=The EMBO journal|volume=20|issue=17|pages=4964–4972|doi=10.1093/emboj/20.17.4964|issn=0261-4189|pmid=11532960}}</ref> HlyB,<ref>{{Наведено списание|last=Schmitt|first=Lutz|last2=Benabdelhak|first2=Houssain|last3=Blight|first3=Mark A.|last4=Holland|first4=I. Barry|last5=Stubbs|first5=Milton T.|date=2003-07-04|title=Crystal structure of the nucleotide-binding domain of the ABC-transporter haemolysin B: identification of a variable region within ABC helical domains|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12823972|journal=Journal of Molecular Biology|volume=330|issue=2|pages=333–342|issn=0022-2836|pmid=12823972}}</ref> MJ0796,<ref name=":15">{{Наведено списание|last=Yuan|first=Y. R.|last2=Blecker|first2=S.|last3=Martsinkevich|first3=O.|last4=Millen|first4=L.|last5=Thomas|first5=P. J.|last6=Hunt|first6=J. F.|date=2001-08-24|title=The crystal structure of the MJ0796 ATP-binding cassette. Implications for the structural consequences of ATP hydrolysis in the active site of an ABC transporter|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11402022|journal=The Journal of Biological Chemistry|volume=276|issue=34|pages=32313–32321|doi=10.1074/jbc.M100758200|issn=0021-9258|pmid=11402022}}</ref><ref name=":16">{{Наведено списание|last=Smith|first=Paul C.|last2=Karpowich|first2=Nathan|last3=Millen|first3=Linda|last4=Moody|first4=Jonathan E.|last5=Rosen|first5=Jane|last6=Thomas|first6=Philip J.|last7=Hunt|first7=John F.|date=2002-7|title=ATP binding to the motor domain from an ABC transporter drives formation of a nucleotide sandwich dimer|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12150914|journal=Molecular Cell|volume=10|issue=1|pages=139–149|issn=1097-2765|pmc=PMC3516284|pmid=12150914}}</ref> Sav1866,<ref name=":7" /> и MsbA.<ref name=":22">{{Наведено списание|last=Ward|first=Andrew|last2=Reyes|first2=Christopher L.|last3=Yu|first3=Jodie|last4=Roth|first4=Christopher B.|last5=Chang|first5=Geoffrey|date=2007-11-27|title=Flexibility in the ABC transporter MsbA: Alternating access with a twist|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18024585|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=104|issue=48|pages=19005–19010|doi=10.1073/pnas.0709388104|issn=1091-6490|pmc=PMC2141898|pmid=18024585}}</ref> Двете молекули на ATP се позиционираат во интерфејсот на димерите, помеѓу Вокеровиот А мотив на едната подединица и LSGGQ мотивот на другата подединица.<ref name=":5" /> Оваа конфигурација првпат била воочена кај Rad50<ref name=":17">{{Наведено списание|last=Hopfner|first=K. P.|last2=Karcher|first2=A.|last3=Shin|first3=D. S.|last4=Craig|first4=L.|last5=Arthur|first5=L. M.|last6=Carney|first6=J. P.|last7=Tainer|first7=J. A.|date=2000-06-23|title=Structural biology of Rad50 ATPase: ATP-driven conformational control in DNA double-strand break repair and the ABC-ATPase superfamily|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10892749|journal=Cell|volume=101|issue=7|pages=789–800|issn=0092-8674|pmid=10892749}}</ref> и во структурите на MJ0796, NBD подединицата на LolD транспортерот на ''[[Methanococcus jannaschii]]''<ref name=":16" /> и E.c. MalK малтозниот транспортер.<ref name=":12" /> Структурите се, исто така, конзистентни со резултатите добиени од биохемиски испитувања, кои покажале дека ATP е во близок контакт со аминокиселинските остатоци на P-петелката и LSGGQ мотивот во текот на каталитичкиот процес.<ref>{{Наведено списание|last=Fetsch|first=Erin E.|last2=Davidson|first2=Amy L.|date=2002-07-23|title=Vanadate-catalyzed photocleavage of the signature motif of an ATP-binding cassette (ABC) transporter|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12093921|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=99|issue=15|pages=9685–9690|doi=10.1073/pnas.152204499|issn=0027-8424|pmid=12093921}}</ref>
 
Врзувањето на ATP е неопходно за да се осигура електростатичен и структурен интегритет на активното место и да се поттикне формирањето на активниот NBD димер.<ref name=":23">{{Наведено списание|last=Reyes|first=Christopher L.|last2=Ward|first2=Andrew|last3=Yu|first3=Jodie|last4=Chang|first4=Geoffrey|date=2006-02-13|title=The structures of MsbA: Insight into ABC transporter-mediated multidrug efflux|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16337944|journal=FEBS letters|volume=580|issue=4|pages=1042–1048|doi=10.1016/j.febslet.2005.11.033|issn=0014-5793|pmid=16337944}}</ref> Врзувањето на ATP се стабилизира со помош на следните интеракции: (1) [[стекинг интеракција]] (ангангл. stacking interaction) помеѓу прстенот на сочувана ароматична аминокиселина, која претходи на Вокеровиот А мотив, и [[Аденин|аденинскиот]] прстен на ATP молекулата,<ref>{{Наведено списание|last=Ambudkar|first=Suresh V.|last2=Kim|first2=In-Wha|last3=Xia|first3=Di|last4=Sauna|first4=Zuben E.|date=2006-02-13|title=The A-loop, a novel conserved aromatic acid subdomain upstream of the Walker A motif in ABC transporters, is critical for ATP binding|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16412422|journal=FEBS letters|volume=580|issue=4|pages=1049–1055|doi=10.1016/j.febslet.2005.12.051|issn=0014-5793|pmid=16412422}}</ref><ref name=":18">{{Наведено списание|last=Geourjon|first=C.|last2=Orelle|first2=C.|last3=Steinfels|first3=E.|last4=Blanchet|first4=C.|last5=Deléage|first5=G.|last6=Di Pietro|first6=A.|last7=Jault|first7=J. M.|date=2001-9|title=A common mechanism for ATP hydrolysis in ABC transporter and helicase superfamilies|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11551790|journal=Trends in Biochemical Sciences|volume=26|issue=9|pages=539–544|issn=0968-0004|pmid=11551790}}</ref> (2) [[Водородна врска|водородни врски]] помеѓу сочуваниот [[Лизин|лизински]] остаток од Вокеровиот А мотив и кислородните атоми на бета- и гама-фосфатот од ATP молекулата и координација на овие фосфати и одредени аминокиселински остатоци од Вокеровиот А мотив со Mg<sup>2+</sup> јон,<ref name=":10" /><ref name=":14" /> и (3) координација на гама-фосфатот со страничниот ланец на [[Серин|серинот]] и [[Амид|амидните]] групи од делот на полипептидната верига каде се наоѓаат [[Глицин|глицинските]] остатоци во LSGGQ мотивот.<ref>{{Наведено списание|last=Ye|first=Jiqing|last2=Osborne|first2=Andrew R.|last3=Groll|first3=Michael|last4=Rapoport|first4=Tom A.|date=2004-11-04|title=RecA-like motor ATPases--lessons from structures|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15511523|journal=Biochimica Et Biophysica Acta|volume=1659|issue=1|pages=1–18|doi=10.1016/j.bbabio.2004.06.003|issn=0006-3002|pmid=15511523}}</ref> Дополнително, сочуваниот [[хистидин]] во Н-петелката ја поттикнува димеризацијата на домените по врзувањето на ATP. Овој хистидински остаток стапува во контакт со аминокиселински остатоци во Вокеровиот А мотив и D петелката од другата страна на димерниот интерфејс.<ref name=":19">{{Наведено списание|last=Zaitseva|first=Jelena|last2=Jenewein|first2=Stefan|last3=Jumpertz|first3=Thorsten|last4=Holland|first4=I. Barry|last5=Schmitt|first5=Lutz|date=2005-06-01|title=H662 is the linchpin of ATP hydrolysis in the nucleotide-binding domain of the ABC transporter HlyB|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15889153|journal=The EMBO journal|volume=24|issue=11|pages=1901–1910|doi=10.1038/sj.emboj.7600657|issn=0261-4189|pmc=PMC1142601|pmid=15889153}}</ref><ref name=":12" /><ref name=":16" /><ref name=":17" />
 
Правилното врзување на фосфатните остатоци и позиционирањето на гама-фосфатот кон молекулата на вода која го напаѓа е неопходно за ензиматската хидролиза на ATP.<ref name=":5" /> Во активното место на врзување на нуклеотидот, кислородните атоми на бета- и гама-фосфатите на ATP молекулата биваат стабилизирани од аминокиселинските остатоци на Вокеровиот А мотив<ref>{{Наведено списание|last=Maegley|first=K. A.|last2=Admiraal|first2=S. J.|last3=Herschlag|first3=D.|date=1996-08-06|title=Ras-catalyzed hydrolysis of GTP: a new perspective from model studies|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8710841|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=93|issue=16|pages=8160–8166|issn=0027-8424|pmid=8710841}}</ref><ref>{{Наведено списание|last=Matte|first=A.|last2=Tari|first2=L. W.|last3=Delbaere|first3=L. T.|date=1998-04-15|title=How do kinases transfer phosphoryl groups?|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9562560|journal=Structure (London, England: 1993)|volume=6|issue=4|pages=413–419|issn=0969-2126|pmid=9562560}}</ref> и преку координација со Mg<sup>2+</sup> јонот.<ref name=":5" /> Mg<sup>2+</sup> јонот, исто така, се координира со терминалниот [[Аспарагинска киселина|аспартатен]] остаток од Вокеровиот В мотив преку молекулата на вода која напаѓа.<ref name=":10" /><ref name=":11" /><ref name=":15" /> Генерална база, која може да биде [[Глутаминска киселина|глутаматниот]] остаток веднаш до Вокеровиот B мотив,<ref name=":9" /><ref name=":16" /><ref name=":18" /> глутаминот во Q-петелката,<ref name=":8" /><ref name=":13" /><ref name=":16" /> или хистидинот во прекинувачкиот регион кој формира водородна врска со гама-фосфатот од ATP молекулата, ја катализира брзината на хидролиза на ATP со промовирање на напаѓачката молекула на вода.<ref name=":12" /><ref name=":13" /><ref name=":16" /><ref name=":19" /> Точниот молекуларен механизам на хидролизахидролизата на ATP сè уште не е целосно утврден.<ref name=":0" />
 
== Механизам на транспорт ==
ABC транспортерите се [[Активен транспорт|активни транспортери]] т.е. потребна е енергија во форма на ATP за транслокација на супстратот преку клеточната мембрана. Овие протеини ја искористуваат енергијата на врзување и/или хидролиза на ATP за поттикнување на конформациони промени во трансмембранскиот домен (TMD) кои се одговорни за транспортот на супстратните молекули.<ref name=":24">{{Наведено списание|last=Hollenstein|first=Kaspar|last2=Dawson|first2=Roger J. P.|last3=Locher|first3=Kaspar P.|date=2007-8|title=Structure and mechanism of ABC transporter proteins|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17723295|journal=Current Opinion in Structural Biology|volume=17|issue=4|pages=412–418|doi=10.1016/j.sbi.2007.07.003|issn=0959-440X|pmid=17723295}}</ref> ABC импортерите и експортерите имаат сличен механизам на транспорт на супстрати што произлегува од сличностите во нивните структури. Механизмот кој ги опишува конформационите промени на транспортерот одговорни за врзување на супстратот се нарекува ''модел на наизменичен пристап''. Во овој модел, местото за врзување на супстратот се менува меѓу конформација која е насочена кон надворешноста и конформација која е насочена кон внатрешноста. Релативните афинитети за врзување на супстратот на двете конформации ја одредуваат насоката на транспортот. Кај импортерите, бидејќи транслокацијата е насочена од периплазмата кон цитоплазмата, тогаш конформацијата која е насочена кон надворешноста ќе има повисок афинитет за врзување на супстратот. Спротивно на ова, кај експортерите конформацијата која е насочена кон внатрешноста ќе има повисок афинитет за врзување на супстратот.<ref name=":5" /> Моделот кој ги опишува конформационите промени во нуклеотид-врзувачкиот домен (NBD), како резултат на врзувањето и хидролизата на ATP, се нарекува ''ATP-прекинувачки модел'' ([[Англиски јазик|ангангл.]] ATP-switch model). Овој модел предвидува две главни конформациони промени на NBD: создавање на затворен димер по врзувањето на две ATP молекули и дисоцијација во отворен димер по хидролиза на ATP и ослободување на [[Аденозин дифосфат|ADP]] и неоргански [[Фосфорна киселина|фосфат]] (P<sub>i</sub>). Премините помеѓу отворена и затворена конформација на димерот предизвикуваат конформациски промени во TMD, што резултира со транслокација на супстратот.<ref name=":25">{{Наведено списание|last=Higgins|first=Christopher F.|last2=Linton|first2=Kenneth J.|date=2004-10|title=The ATP switch model for ABC transporters|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15452563|journal=Nature Structural & Molecular Biology|volume=11|issue=10|pages=918–926|doi=10.1038/nsmb836|issn=1545-9993|pmid=15452563}}</ref>
 
Општиот механизам за транспортниот циклус на ABC транспортерите сè уште не е целосно разјаснет, сепак акумулирани се прилично голем број на структурни и биохемиски податоци за поддршка на моделот во кој врзувањето и хидролизата на ATP е спрегнато со конформациските промени одговорни за транслокација на супстратот. Во состојба на мирување на сите ABC транспортери, NB домените се наоѓаат во отворена димерна конфигурација, со низок афинитет за ATP. Оваа отворена конформација поседува комора која е достапна на внатрешноста на транспортерот. Циклусот на транспортот започнува со врзување на супстратот за одредено место на TMD кое има висок афинитет кон него, што предизвикува конформациони промени во NBD кои го зголемуваат афинитетот за врзување на ATP. Потоа, две молекули на ATP се врзуваат кооперативно за NBD, за да ја формираат конфигурацијата на затворен димер. Затворениот NBD димер индуцира конформациони промени во TM домените, кои предизвикуваат отворање на TMD и формирање на комора со отвор кој е спротивен на оној од почетната состојба. Афинитетот на TMD кон супстратот се намалува, па тој го отпушта во околината. По ова следи хидролиза на ATP со последователно ослободување на P<sub>i</sub>, а потоа и на ADP, што дејствува да го врати транспортерот во неговата првобитна (основна) конфигурација. Иако е предложен општ механизам, сепак, сè уште се дебатира за точниот редослед на врзување на супстратот, врзувањето и хидролизата на ATP, конформациските промени, како и интеракциите помеѓу домените.<ref name=":0" /><ref name=":4" /><ref name=":3" /><ref name=":5" /><ref name=":22" /><ref name=":23" /><ref name=":24" /><ref name=":25" /><ref>{{Наведено списание|last=Locher|first=Kaspar P.|date=2004-8|title=Structure and mechanism of ABC transporters|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15313236|journal=Current Opinion in Structural Biology|volume=14|issue=4|pages=426–431|doi=10.1016/j.sbi.2004.06.005|issn=0959-440X|pmid=15313236}}</ref><ref name=":26">{{Наведено списание|last=Oldham|first=Michael L.|last2=Davidson|first2=Amy L.|last3=Chen|first3=Jue|date=2008-12|title=Structural insights into ABC transporter mechanism|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18948194|journal=Current Opinion in Structural Biology|volume=18|issue=6|pages=726–733|doi=10.1016/j.sbi.2008.09.007|issn=1879-033X|pmc=PMC2643341|pmid=18948194}}</ref><ref name=":27">{{Наведено списание|last=Chang|first=Geoffrey|date=2003-11-27|title=Multidrug resistance ABC transporters|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14630327|journal=FEBS letters|volume=555|issue=1|pages=102–105|issn=0014-5793|pmid=14630327}}</ref>
 
Неколку истражувачки групи кои ги проучуваат ABC транспортерите имаат различни теории во поглед на механизмот на дејството на транспортерите. Сè до неодамна генерално било прифатено дека хидролизата на ATP го обезбедува главниот енергетски инпут или погон за транспорт на супстратот и дека NB домените делуваат наизменично, како и дека е можно да учествуваат во различни чекори од транспортниот циклус.<ref>{{Наведено списание|last=Senior|first=A. E.|last2=al-Shawi|first2=M. K.|last3=Urbatsch|first3=I. L.|date=1995-12-27|title=The catalytic cycle of P-glycoprotein|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8549739|journal=FEBS letters|volume=377|issue=3|pages=285–289|doi=10.1016/0014-5793(95)01345-8|issn=0014-5793|pmid=8549739}}</ref> Меѓутоа, најновите структурни и биохемиски податоци укажуваат на тоа дека врзувањето на ATP, а не неговата хидролиза, е главниот погон за транспортот на супстратот. Бидејќи врзувањето на ATP ја иницира димеризацијата на NBD, можно е формирањето на димерот да претставува главниот погон. Познато е дека некои транспортери имаат NB домени со различни способности за врзување и хидролиза на ATP, а фактот што интерфејсот на NBD димерот содржи две места за врзување на ATP сугерира дека функцијата на двата NBD во транспортниот циклус се совпаѓа.<ref name=":25" />
 
Постојат одредени докази дека врзувањето на ATP е, всушност, главниот поттикнувач на транспортниот циклус.<ref name=":25" /> Покажано е врзувањето на ATP ги менува својствата на врзувањето на супстратот за TMD. Афинитетот на ABC транспортерот за неговиот супстрат тешко се мери директно, а индиректните мерења, на пример со стимулација на активноста на ATPазата, често ги одразуваат другите чекори од кои зависи брзината на реакцијата. Неодамна било покажано, со директни мерења на врзување на [[винбластин]] за пермеазниот гликопротеин ([[P-гликопротеин]]) во присуство на нехидролизирачки аналози на ATP (пр. 5’-аденилил-β-γ-имидодифосфат, AMP-PMP), дека врзувањето на ATP, во отсуство на хидролиза, е доволно за да се намали афинитетот со кој TMD го врзува супстратот.<ref>{{Наведено списание|last=Martin|first=C.|last2=Higgins|first2=C. F.|last3=Callaghan|first3=R.|date=2001-12-25|title=The vinblastine binding site adopts high- and low-affinity conformations during a transport cycle of P-glycoprotein|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11747450|journal=Biochemistry|volume=40|issue=51|pages=15733–15742|issn=0006-2960|pmid=11747450}}</ref> Исто така, врзувањето на ATP индуцира значителни конформациони промени во двата TM домена. [[Спектроскопија|Спектроскопските]] истражувања, испитувањата на протеазната пристапност и истражувањата со вкрстено врзување покажале дека врзувањето на ATP за NB домените индуцира конформациони промени кај MRP1 (ангангл. multidrug resistance-associated protein-1),<ref>{{Наведено списание|last=Manciu|first=Liliana|last2=Chang|first2=Xiu-Bao|last3=Buyse|first3=Frédéric|last4=Hou|first4=Yue-Xian|last5=Gustot|first5=Adelin|last6=Riordan|first6=John R.|last7=Ruysschaert|first7=Jean Marie|date=2003-01-31|title=Intermediate structural states involved in MRP1-mediated drug transport. Role of glutathione|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12424247|journal=The Journal of Biological Chemistry|volume=278|issue=5|pages=3347–3356|doi=10.1074/jbc.M207963200|issn=0021-9258|pmid=12424247}}</ref> HisPMQ,<ref>{{Наведено списание|last=Kreimer|first=D. I.|last2=Chai|first2=K. P.|last3=Ferro-Luzzi Ames|first3=G.|date=2000-11-21|title=Nonequivalence of the nucleotide-binding subunits of an ABC transporter, the histidine permease, and conformational changes in the membrane complex|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11087367|journal=Biochemistry|volume=39|issue=46|pages=14183–14195|issn=0006-2960|pmid=11087367}}</ref> LmrA<ref>{{Наведено списание|last=Vigano|first=C.|last2=Margolles|first2=A.|last3=van Veen|first3=H. W.|last4=Konings|first4=W. N.|last5=Ruysschaert|first5=J. M.|date=2000-04-14|title=Secondary and tertiary structure changes of reconstituted LmrA induced by nucleotide binding or hydrolysis. A fourier transform attenuated total reflection infrared spectroscopy and tryptophan fluorescence quenching analysis|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10753896|journal=The Journal of Biological Chemistry|volume=275|issue=15|pages=10962–10967|issn=0021-9258|pmid=10753896}}</ref> и Pgp.<ref>{{Наведено списание|last=Sonveaux|first=N.|last2=Vigano|first2=C.|last3=Shapiro|first3=A. B.|last4=Ling|first4=V.|last5=Ruysschaert|first5=J. M.|date=1999-06-18|title=Ligand-mediated tertiary structure changes of reconstituted P-glycoprotein. A tryptophan fluorescence quenching analysis|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10364203|journal=The Journal of Biological Chemistry|volume=274|issue=25|pages=17649–17654|issn=0021-9258|pmid=10364203}}</ref> Дводимензионалните кристални структури на AMP-PMP врзан за Pgp покажале дека во текот на транспортниот циклус најголемите конформациони промени се случуваат по врзувањето на ATP, а последователната хидролиза на ATP предизвикува поограничени промени.<ref>{{Наведено списание|last=Rosenberg|first=M. F.|last2=Velarde|first2=G.|last3=Ford|first3=R. C.|last4=Martin|first4=C.|last5=Berridge|first5=G.|last6=Kerr|first6=I. D.|last7=Callaghan|first7=R.|last8=Schmidlin|first8=A.|last9=Wooding|first9=C.|date=2001-10-15|title=Repacking of the transmembrane domains of P-glycoprotein during the transport ATPase cycle|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11598005|journal=The EMBO journal|volume=20|issue=20|pages=5615–5625|doi=10.1093/emboj/20.20.5615|issn=0261-4189|pmid=11598005}}</ref> Придонес за овие конформациони промени може да даваат ротационите движења и искривувањата на трансмембранските алфа хеликси. Други студии се имаат фокусирано на потврдување дека врзувањето на ATP го индуцира создавањето на затворениот NBD димер. Биохемиските испитувања на интактните транспортни комплекси сугерираат дека конформационите промени во NB домените се релативно мали. Во отсуство на ATP, NB домените веројатно се флексибилни, но овие движења не вклучуваат големи реориентации на NBD во однос на другите домени од транспортерот. Врзувањето на ATP индуцира ригидна ротација на двата ABC поддомени еден во однос на друг, што овозможува правилно подредување на [[Нуклеотид|нуклеотидите]] во нивните активни места и интеракција со соодветните мотиви. Постојат цврсти биохемиски докази дека врзувањето на двете ATP молекули е кооперативно, т.е. и двете молекули мора да се врзат во нивните активни места пред NB домените да можат да се димеризираат и да ја формираат затворената, каталитички активна, конформација.<ref name=":25" />
 
== ABC импортери ==