МОЗГ

Междисциплинарный семинар Руководитель семинара — К.В. Анохин

Рубрики

Семинары




ATPаза (АТФаза) Na,K (натрий-калиевая)



Главная » Биология клетки » ATPаза (АТФаза) Na,K (натрий-калиевая)

Ноябрь 14, 2012

Высокое соотношение концентрации калия во вне- и внутриклеточной жидкости (38:1) поддерживается благодаря действию Nа+,К+-АТФазы, активно переносящей ионы калия в клетку, а ионы натрия - из нее (в соотношении 2:3)
(вследствие активного выведения натрия из клеток Na+,K+-АТФазой 85-90% всего натрия, содержащегося в организме, находится во внеклеточной жидкости и по этой причине определяет ее объем).

Na+,K+-АТФаза - a  /  b -гетеродимерный интегральный белок плазматических мембран, осуществляющий АТФ-зависимый трансмембранный перенос Na+ и К+ в клетках эукариот, что обеспечивает поддержание электрохимического и осмотического градиентов одновалентных ионов, необходимых для нормального функционирования клеток. Фермент играет ключевую роль в реализации многочисленных клеточных функций и процессов, сопряженных с ионными градиентами [
Болдырев ea 1985, Кравцов ea
1990 ].

Активность Nа+,К+-АТФазы возрастает при повышении внутриклеточной концентрации ионов натрия. Подавление же ее активности наблюдается при передозировке дигоксина, а также при сердечной недостаточности и почечной недостаточности.

Опосредованно повышает активность Na+,К+-АТФазы
инсулин. Он способствует входу калия в мышечные клетки и клетки печени, причем этот эффект не связан с влиянием инсулина на транспорт глюкозы. При недостаточности инсулина, напротив, калий выходит из клеток.

Катехоламины влияют на распределение калия по-разному. Бета2-адреностимуляторы повышают активность
Nа+,К+-АТФазы, стимулируют секрецию инсулина и усиливают поступление калия в клетки, а альфа-адреностимуляторы оказывают противоположное действие.

Na,K-ATPaзa, Н,К-АТРаза - интегральные мембранные белки слизистой оболочки желудка.

Для оптимальной активности фермента, гидролизующего АТР до ADP и фосфата, требуются ионы натрия и калия. Ингибитор натрий-калиевого насоса уабаин ингибирует и АТР-азу.
Установлена связь между натрий-калиевым насосом и натрий-калиевой-АТР-азой.

Уабаин ингибирует АТР-азу, только находясь с внешней стороны теней эритроцитов, где он конкурирует за калий-связывающий участок.

При гидролизе молекулы АТР одна молекула АТР-азы может гидролизовать 1ОО молекул АТР в 1 с.

Натрий-зависимое фосфорилирование, вероятно, изменяет конформацию АТР-азы, что каким-то образом приводит к выведению ионов натрия из клетки. Наоборот, калий-зависимое дефосфорилирование обусловливает транспорт ионов калия внутрь клетки и возвращение АТР-азы в первоначальное состояние.

Фосфорилированная форма АТР-азы имеет сильно напряженную конформацию и может релаксироваться, отдавая необходимую энергию и фосфат либо для накачивания ионов калия внутрь теней, либо для синтеза АТР.

Натрий-калиевая-АТР-аза состоит из 2 субъединиц - трансмембранной субъединицы, обладающей каталической активностью (~1ОО ООО дальтон), и ассоциированного с ней гликопротеина (~45 ООО дальтон). Первая субъединица имеет участки связывания для ионов натрия и АТР на цитоплазматической поверхности, а для ионов калия и уабаина на наружной.
Кроме того, она обратимо фосфорилируется и дефосфорилируется. Функция гликопротеина неизвестна.

Таким образом, транспортные АТР-азы осуществляют гидролиз АТР, обеспечивающий транспорт ионов.

рис.6-53 ATP-аза: схема работы

Смотрите также:

  • Анкирин: взаимодействие с Na,K-ATPaзой
  • Анкирин: взаимодействие с H,K-ATPaзой
  • Анкирин: домен N-концевой (мембраносвязывающий)
  • 2-Арахидоноилглицерин: введение
  • Жирные кислоты: модулирование активности Na#+, К#+-АТРазы
  • Рецепция кардиогликозидов Na+,К+-АТФазами: общие сведения