Erdos J J, Maguire M E
J Physiol. 1983 Apr;337:351-71. doi: 10.1113/jphysiol.1983.sp014628.
研究了镁离子(Mg²⁺)对小鼠S49淋巴瘤细胞的激素敏感性转运及其与其他二价阳离子转运系统的关系。
用²⁸Mg²⁺测量的Mg²⁺内流是可饱和的,Mg²⁺在半最大内流(Kⁱⁿ)时的表观细胞外离子浓度为330 μM,最大内流速率为360 p摩尔/分钟·10⁷个细胞(2.9 n摩尔/分钟·毫克细胞蛋白或约0.12 p摩尔/秒·平方厘米的通量率)。Mg²⁺外流是双相的,在37℃时半衰期分别为55分钟和240分钟,并且对温度敏感。
β-肾上腺素能激动剂抑制S49细胞中Mg²⁺的内流但不影响其外流。Mg²⁺外流也不受细胞外[Mg²⁺]或[Ca²⁺]的影响。这些结果表明转运系统的机制不涉及Mg-Mg交换。
锰离子(Mn²⁺)是Mg²⁺内流的非竞争性抑制剂,抑制常数Kⁱ约为200 μM。钙离子(Ca²⁺)表现出的弱抑制作用(Kⁱ>5 mM)也是非竞争性的。镧离子(La³⁺)在约100 μM时半最大程度地抑制Mg²⁺转运;镍离子(Ni²⁺)、锌离子(Zn²⁺)、钴离子(Co²⁺)和钪离子(Sc³⁺)的抑制作用均不如La³⁺有效。钙离子通道阻滞剂顺式地尔硫䓬、维拉帕米和硝苯地平以及单价阳离子钠离子(Na⁺)和钾离子(K⁺)对Mg²⁺内流也没有影响。然而,提高细胞外pH值会刺激Mg²⁺内流。
细胞内总Mg²⁺约为85 n摩尔/10⁷个细胞;然而,在与²⁸Mg²⁺达到表观同位素平衡时,细胞内总Mg²⁺中交换的不到3%。这表明细胞内Mg²⁺高度分隔,并且最近转运的Mg²⁺与细胞内大量Mg²⁺的交换非常缓慢。
Ca²⁺内流的Kⁱⁿ为80 μM,比Mg²⁺内流慢得多。Vₘₐₓ在不同实验中从3到15 p摩尔/分钟·10⁷个细胞(25 - 125 p摩尔/分钟·毫克细胞蛋白)不等。Ca²⁺外流是双相的,半衰期分别为22分钟和200分钟,并且对温度敏感。激素刺激对Ca²⁺的内流或外流均无影响。Mg²⁺是Ca²⁺内流的竞争性抑制剂(Kⁱ = 3 mM)。
Mn²⁺内流存在两个动力学成分,表观Kⁱⁿ分别为4 μM和100 μM。最大内流速率分别为5和60 p摩尔/分钟·10⁷个细胞(40和480 p摩尔/分钟·毫克细胞蛋白)。β-肾上腺素能激动剂不改变Mn²⁺的内流。
β-肾上腺素能刺激不改变钠离子(Na⁺)或钾离子(K⁺)的摄取。S49淋巴瘤细胞中的这些数据表明:(a)Mg²⁺通过一个独立于其他二价阳离子转运系统的转运系统进行转运;(b)激素对二价离子转运的抑制作用对Mg²⁺具有特异性;(c)细胞内Mg²⁺高度分隔。