Glynn I M, Richards D E
J Physiol. 1982 Sep;330:17-43. doi: 10.1113/jphysiol.1982.sp014326.
通过将从猪肾外髓质制备的酶悬浮于含有低浓度(86)Rb的介质中,迫使悬浮液快速通过阳离子交换树脂小柱,并测量从柱中流出的放射性量,研究了钠钾ATP酶对铷离子的封闭作用。
当悬浮介质含有2 mM - ATP或ADP,或15 mM - NaCl时,从柱中流出的放射性量大幅(且类似地)减少,推测是因为核苷酸和钠离子都使酶稳定在E(1)形式。(E(1)和E(2)的定义见第19页)。当不存在核苷酸和钠时通过柱的额外放射性被视为酶从树脂中流出时封闭在酶内(以E(2)形式)的铷量的一种度量。
通过改变流速,从而改变酶在树脂上停留的时间,并将其与从柱中流出的放射性量相关联,我们得以估算构象变化(E(2)→E(1))的速率常数,该构象变化使封闭的铷离子得以逸出。在20℃且不存在核苷酸的情况下,其约为0.1 S(-1)。
含钠介质和含钾介质中铷释放的速率常数相同。因此,钠离子和钾离子对酶的E(1)和E(2)形式之间平衡的平衡位置的相反影响,必定仅仅归因于这些离子对E(1)向E(2)转化速率的相反影响。
ATP和ADP极大地增加了铷释放的速率常数。两种核苷酸似乎都作用于低亲和力位点且不使酶磷酸化。
在镁离子存在下,原钒酸盐使酶稳定在封闭铷(E(2)Rb)形式。
在镁离子存在下,哇巴因阻止铷离子的封闭。
我们测量了酶封闭的铷量作为铷浓度的函数,并估计在铷浓度饱和时,每个磷酸化位点(或每个哇巴因结合位点)约可封闭三个铷离子。
我们发现,通过让铷离子催化由向悬浮于高钠介质中的酶添加ATP产生的磷酸酶的水解,也可形成酶的封闭铷形式。
酶的封闭铷形式的性质以及可导致其形成的两条途径表明,类似的封闭钾形式在钾离子通过钠钾泵的转运中起核心作用。对构成这两条途径的各个反应的速率常数可能大小的详细考虑支持了这一假设。