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大肠杆菌膜泡中质子的电化学梯度及其与主动运输的关系。

The electrochemical gradient of protons and its relationship to active transport in Escherichia coli membrane vesicles.

作者信息

Ramos S, Schuldiner S, Kaback H R

出版信息

Proc Natl Acad Sci U S A. 1976 Jun;73(6):1892-6. doi: 10.1073/pnas.73.6.1892.

Abstract

Membrane vesicles isolated from E. coli generate a trans-membrane proton gradient of 2 pH units under appropriate conditions when assayed by flow dialysis. Using the distribution of weak acids to measure the proton gradient (deltapH) and the distribution of the lipophilic cation triphenyl-methylphosphonium to measure the electrical potential across the membrane (delta psi), the vesicles are shown to generate an electrochemical proton gradient (deltamuH+) of approximately-180 mV at pH 5.5 in the presence of ascorbate and phenazine methosulfate, the major component of which is a deltapH of about -110mV. As external pH is increased, deltapH decreases, reaching 0 at pH 7.5 and above, while delta psi remains at about-75 mV and internal pH remains at pH 7.5. Moreover, the ability of various electron donors to drive transport is correlated with their ability to generate deltamuH+. In addition, deltapH and delta psi can be varied reciprocally in the presence of valinomycin and nigericin. These data and others (manuscript in preparation) provide convincing support for the role of chemiosmotic phenomena in active transport.

摘要

从大肠杆菌中分离出的膜泡,在适当条件下通过流动透析测定时,会产生2个pH单位的跨膜质子梯度。利用弱酸的分布来测量质子梯度(ΔpH),并用亲脂性阳离子三苯基甲基鏻的分布来测量跨膜电势(Δψ),结果表明,在抗坏血酸盐和吩嗪硫酸甲酯存在的情况下,这些膜泡在pH 5.5时会产生约-180 mV的电化学质子梯度(ΔμH⁺),其主要成分是约-110 mV的ΔpH。随着外部pH值升高,ΔpH降低,在pH 7.5及以上时降至0,而Δψ保持在约-75 mV,内部pH保持在pH 7.5。此外,各种电子供体驱动运输的能力与其产生ΔμH⁺的能力相关。此外,在缬氨霉素和尼日利亚菌素存在的情况下,ΔpH和Δψ可以相互变化。这些数据以及其他数据(正在准备的手稿)为化学渗透现象在主动运输中的作用提供了令人信服的支持。

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