Flippase

Flippases (zelden gespeld als flipases) zijn transmembrane lipidetransporter-eiwitten in het membraan die behoren tot de ABC-transporter- of P4-type ATPase-families. Zij zijn verantwoordelijk voor de verplaatsing van fosfolipidemoleculen tussen de twee bladen waaruit het celmembraan is opgebouwd (transversale diffusie, ook bekend als “flip-flop” overgang). De mogelijkheid van actieve handhaving van een asymmetrische verdeling van moleculen in de fosfolipide bilaag werd in het begin van de jaren 1970 voorspeld door Mark Bretscher. Hoewel fosfolipiden snel diffunderen in het vlak van het membraan, kunnen hun polaire hoofdgroepen niet gemakkelijk door het hydrofobe centrum van de bilaag, waardoor hun diffusie in deze dimensie wordt beperkt. Sommige flippases – vaak scramblases genoemd – zijn energie-onafhankelijk en bidirectioneel, en veroorzaken een reversibele equilibratie van fosfolipiden tussen de twee zijden van het membraan, terwijl andere energie-afhankelijk en unidirectioneel zijn, en energie uit ATP-hydrolyse gebruiken om de fosfolipiden in een voorkeursrichting te pompen. Flippasen worden beschreven als transporters die lipiden van de exoplasmatische naar de cytosolische zijde verplaatsen, terwijl floppasen in de omgekeerde richting transporteren.

Een voorbeeld van een ATP-afhankelijke flippase in de ABC-transporterfamilie, geïsoleerd uit C. jejuni. De twee polypeptideketens in de homodimeerstructuur zijn weergegeven in rood en blauw. Het extracellulaire oppervlak is bovenaan de afbeelding georiënteerd en de ATP-bindende domeinen bevinden zich onderaan, aan de cytosolische zijde.

Veel cellen handhaven asymmetrische verdelingen van fosfolipiden tussen hun cytoplasmatische en exoplasmatische membraanbladen. Het verlies van asymmetrie, in het bijzonder het verschijnen van het anionische fosfolipide fosfatidylserine aan de exoplasmatische zijde, kan dienen als een vroege indicator van apoptose. Dit effect is waargenomen bij neuronen als reactie op amyloïde beta peptiden, waarvan wordt aangenomen dat zij een primaire oorzaak zijn van de neurodegeneratieve effecten van de ziekte van Alzheimer.