Determinants, maintenance, and function of organellar pH

胞浆 细胞内 质子化 功能(生物学) 细胞内pH值 生物化学 电化学梯度 细胞器 跨膜蛋白 运输机 生物物理学 化学 平衡 膜电位 膜转运 细胞生物学 生物 基因 离子 受体 有机化学
作者
Spencer A. Freeman,Sergio Grinstein,John Orlowski
出处
期刊:Physiological Reviews [American Physiological Society]
卷期号:103 (1): 515-606 被引量:22
标识
DOI:10.1152/physrev.00009.2022
摘要

The protonation state of soluble and membrane-associated macromolecules dictates their charge, conformation, and functional activity. In addition, protons (H+ or their equivalents) partake in numerous metabolic reactions and serve as a source of electrochemical energy to drive the transmembrane transport of both organic and inorganic substrates. Stringent regulation of the intracellular pH is therefore paramount to homeostasis. Although the regulation of the cytosolic pH has been studied extensively, our understanding of the determinants of the H+ concentration ([H+]) of intracellular organelles has developed more slowly, limited by their small size and inaccessibility. Recently, however, targeting of molecular probes to the organellar lumen together with advances in genomic, proteomic, and electrophysiological techniques have led to the identification and characterization of unique pumps, channels, and transporters responsible for the establishment and maintenance of intraorganellar pH. These developments and their implications for cellular function in health and disease are the subject of this review.
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