Биохимия мембран. Кинетика мембранных транспортных ферментов. Том 5 - Кометиани З.П.
ISBN 5-06001355-3
Скачать (прямая ссылка):
молекулярной массой 10000-15000, называемого у-субъединицей, однако эта
субъединица обнаруживается не во всех активных препаратах фермента. Для
функциональной активности необходимо по меньшей мере наличие димера
(ар)2, но каталитическую активность проявляет и белок в форме тетрамера
(ар)4.
Са-АТФаза. Этот фермент создает градиент кальция на мембра-
10
не, осуществляя выброс Са2+ из клетки в межклеточную среду . (Са-насос
плазматических мембран), либо аккумулирует Са2+ из клеточного содержимого
во внутриклеточное депо (Са-насос внутриклеточных мембран). Наиболее
полно изучена Са-АТФаза из саркоплазматического ретикулума, а также
сарколеммы и эритроцитов. Субстратом реакции является комплекс MgATO,
ионы Са2+ при малых концентрациях (ОД-10 мкМ) активируют, а при больших
концентрациях ингибируют реакцию. Са-АТФаза не имеет такого
специфического ингибитора, как уабаин, и не ингибируется олигомицином. Ее
ингибируют рутениевый красный, SH-реагенты, ванадат. Мономер Са-АТФазы
саркоплазматического ретикулума состоит из одного полипептида с
молекулярной массой 100000, а эритроцитов - из полипептида с молекулярной
массой 150 000. Фермент может образовывать олигомерные структуры (по
крайней мере, димеры), однако для осуществления транспортной функции
достаточно наличия мономера. Фосфолипиды также необходимы для
функционирования фермента, однако природа полярной головки фосфолипидов
для Са-АТФазы более существенный фактор, чем для Na, К-АТФазы.
АТФазная активность, активируется двумя анионами - бикар-, бонатом и
хлоридом, впервые была обнаружена в слизистой же", лудка; но она
встречается ив других объектах: печени, почках,х
мозгу, эритроцитах, поджелудочной железе и др. В клетке анион-
чувствительная активность в основном локализована в митохондриях.
Предполагают, что анионная АТФаза митохондрий идентична АТФазе,
участвующей в окислительном фосфорилировании. АТФаза, обнаруживаемая во
фракции плазматических мембран, отлична от митохондриальной по
чувствительности к олигомицину, кверцетину, ауровертину D. Однако
утверждать, что она транспортирует анионы через мембрану, пока нет
оснований, так как показано, что анионы не активируют, а неспецифически
ингибируют фермент, связываясь с анионным участком. Стехиометрическое
отношение анионов к АТФ не установлено, и нельзя исключить загрязнений
митохондриями фракций плазматических мембран.
Исследование аниончувствительной АТФазной активности в тенях эритроцитов,
где исключено загрязнение митохондриями, показало, что эта активность
сильно отличается от митохондриальной, не ингибируется тиоцианатом и
почти нечувствительна к олигомицину. Однако оказалось также, что SIT S-
чувствительный перенос анионов ', обнаруженный впервые в эритроцитах, а
затем и в других объектах, не связан с АТФазной активностью и, по-
видимому, является процессом вторично-активного транспорта, движимого
градиентом Na+. Предполагают, что в плазматической мембране
чувствительность к анионам проявляет Са-АТФаза.
К, Н-АТФаза. В микросомальных препаратах слизистой желудка животных
обнаружен фермент - К, Н-АТФаза. Фермент высоко
1 SITS - сложное химическое соединение, применяемое для торможения
анионного транспорта.
И
специфичен по отношению к субстрату. Он гидролизует АТФ с высокой
скоростью, причем этот процесс стимулируется ионами К+, ускоряющими
распад фосфорилированного интермедиата реакции. К, Н-АТФаза
нечувствительна к уабаину, ионам Na+ или бикарбонату и ингибируется
сульфгидрильными реагентами. Предполагают, что фермент служит созданию
высокой кислотности желудочного сока, транспортируя Н+ и К+ со
стехиометрией 3,5 К+:4 Н+: 1 АТФ. В очищенных препаратах фермента
обнаружены два полипептида с молекулярной массой 100 000 и 84 000. Для
осуществления транспортной функции необходимо наличие, по крайней мере,
их димера с молекулярной массой ~ 200 000. Как и для других транспортных
АТФаз, для К, Н-АТФазы большое значение имеет липидное окружение и
физико-химическое состояние бислоя.
Наряду с транспортом органических веществ и ионов (посредством
специальных переносчиков и каналов) в клетке существует совершенно особый
механизм - цитоз. С его помощью клетка может поглощать высокомолекулярные
вещества типа белков, целые бактерии, а также выделять в среду
синтезированные ферменты, нейромедиаторы и различные продукты
метаболизма. Процесс ци-тоза является сложным и многоступенчатым. Его
обычно рассматривают обособленно от других видов транспорта.
Как выводить уравнения стационарной скорости
1
1.1. Уравнение стационарной скорости
Исследование механизма ферментативной реакции кинетическими методами
основано на изучении функциональной зависимости скорости реакции от
различных факторов. Скорость реакции представляет собой функцию многих
переменных: концентрации фермента и субстрата, pH, температуры,
воздействия модификаторов и др. Обычно уравнение стационарной скорости
вводят для случая, когда скорость можно считать функцией одного
