Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Артюхов В.Г. -> "Биологические мембраны: структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами" -> 17

Биологические мембраны: структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами - Артюхов В.Г.

Артюхов В.Г., Наквасина М.А. Биологические мембраны: структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами — Воронеж, 2000. — 296 c.
ISBN 5-7455-1162-1
Скачать (прямая ссылка): biologicheskiemembrani2000.pdf
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 113 >> Следующая

Na+ Mg2*' К+
ATP + Е, —> Е.Р Е„Р —» Е „ 4- Р .
11 2 2 п
Однако этой гипотезе противоречили некоторые экспериментальные данные: одновременная, а не последовательная активация АТФазы ионами Na+ и К+ (J. D. Robinson, 1983); образование в реакционном цикле фосфофермента Ej Р до фосфофермента Е2Р в отсутствие К+ (Y. Tonomura, 1973).
В соответствии со схемой J. D. Robinson (1975)
N ah медленно
0 L ТО Ь. тг< т> М ь. ТП _1_ Г)
01 "г Hit ...-..Р Jiiiir ------> Jen Jrn
спонтанно
t M?2+i + t S, + Ea --------> E2P > E2 + Pn
быстро
существуют две группы субстратов, гидролизующихся ферментом разными путями: “калиевые субстраты” (S2) должны взаимодействовать с конформацией фермента Е2, “натриевые субстра-
ты” — с конформацией Е,. АТР проходит путь, включающий обе конформации фермента и стадии активации обоими ионами. Переход Еч о Et сопряжен с отщеплением ADP и изменением сродства к Na+ и К+.
Эта схема согласуется с представлениями о функционировании Na+, К+-АТФазы в виде димера, протомеры которого работают согласованно, но находятся на разных стадиях ферментативного цикла: активация натрием одного протомера совпадает по времени с активацией калием другого.
Согласно гипотезе К. R. Н. Repke (1979) Na+, К+-АТФазная активность осуществляется мономерной формой фермента. Присутствие К+ переводит фермент в димерную форму. В этих условиях присоединение АТР к центру с низким сродством к субстрату индуцирует “сбрасывание” ADP с соседнего центра, обладающего высоким сродством. Это синхронизирует работу димера в противофазе так, что эндергоническая стадия ферментативной реакции у одного протомера совпадает по времени с экзергонической стадией реакции, осуществляемой другим протомером. В пользу этой гипотезы служат результаты исследований, свидетельствующие о существовании геометрических различий между нуклеотидсвязывающими центрами двух типов, соответствующих двум значениям Км для АТР.
Однако различные модификации схемы R. W. Albers — R. L. Post не имеют принципиальной разницы и основаны на воззрениях, согласно которым каталитический цикл Na+, К+-АТФа-зы представляет собой чередование двух основных конформаций фермента (Ех и Е2) в фосфорилированном и дефосфорилирован-ном состояниях:
3Na+, АТР
Е,
V
1
3Na+- EfATP
> [3Na jEj - P
HoO
3Na+
Ea
Катализ начинается, когда фермент находится в конформации Ех. Эта конформация обладает высоким сродством к АТР и
ионам натрия с цитоплазматической стороны мембраны. Связывание ионов натрия активирует фосфорилирование фермента по остатку аспарагиновой кислоты. Добавление ионов калия к фос-фоферменту активирует гидролиз ацилфосфатной связи и приводит к освобождению неорганического фосфата, причем ион К+ действует с внеклеточной стороны мембраны. В формировании представлений о механизме переноса ионов через мембрану сыграло свою роль открытие в середине 80-х гг. окклюдированных (поглощенных) катионов. Было установлено, что на определенных стадиях каталитического цикла ионы натрия и калия оказываются недоступными с обеих сторон мембраны, т.е. окклюдированы внутри последней.
Открытие окклюдированных ионов явилось дополнительным аргументом в пользу модели транспорта катионов Na\ К+-АТФа-зой, описывающей перенос катионов через мембрану как их перемещение через канал с калиткой (P. Lauger, 1991). Согласно этой модели (рис. 9) катионы перемещаются через канал, образуемый полипептидной цепью а-субъединицы фермента. При этом вокруг катиона происходит формирование энергетического барьера (калитки), которая открывается и закрывается при фосфорилирова-нии — дефосфорилировании белка. Собственно перемещение ионов представляет собой серию дискретных стадий, когда катион, соединившийся с катион-связывающим центром (при этом канал открыт только с одной стороны), переходит в окклюдированное состояние внутри канала (канал открыт .с обеих сторон), а затем освобождается с противоположной стороны мембраны (канал открыт с противоположной стороны мембраны).
Т. Hexum et al. (1970), изучая влияние pH на Км и vmax мембраносвязанной Na+, К+-АТФазы из ткани мозга крысы, показали наличие в фермент-субстратном комплексе ионизирующихся групп со значениями рК: 7,1; 7,5; 7,6, которые соответствуют величинам рК для аминогрупп гистидина, цистина и а-амино-кислот соответственно.
А. В. Кравцовым (1978) при исследовании солюбилизированной дигитонином Na+, К4-АТФазы из ткани мозга быка было показано, что в фермент-субстратном комплексе выявляются две ионизирующиеся группы со значениями рК 7,25 и 7,70 (т.е. близкими к приведенным выше значениям для мембраносвязанного фермента) — рис. 10, а. Величины рК этих групп соответствуют значениям для a-NH2-rpynn аминокислот и a-NH2-rpynnbi цис-
Среда
.. о.к
Клетка м^“ —-и» о
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 113 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed