Энергетика биологических мембран - Скулачев В.П.
ISBN 5-02-004027-4
Скачать (прямая ссылка):
Главная проблема в изучении АТРазы хромаффинных гранул состоит в том, чтобы отделить ее от митохондриальной Н+—АТР-синтазы, присутствующей в той же клетке в гораздо больших количествах. \
В литературе имеется ряд противоречивых данных относительно молекулярных свойств АТРазы хромаффинных гранул. Некоторые авторы настаивают на том, что это фермент, похожий на митохондриальную Н+—АТР-синтазу, но не идентичный ей [173, 1113, 1114, 1325, 1475, 1604]. ; j 1
В то же время Цидон и Нельсон [381, 382] недавно сообщили о выделении и стократной очистке совершенно другого фермента из мембран хромаффинных гранул. Эта АТРаза состоит из субъединиц следующих четырех основных типов: 115, 72, 57 и 39 кДа (см. также [1181]). Тяжелая субъединица несет, по-видимому, каталитический центр фермента, одна молекула которого содержит не менее четырех таких субъединиц. Иммунодекорирование препарата АТРазы не дало никаких указаний на наличие примесей Н+—АТР-синтазы митохондрий. Исследование на уровне про-теолипосом показало, что Н+—АТРаза катализирует электроген-ный транспорт Н+ [380]. Полученная АТРаза была нечувствительная к олигомицину и требовала для торможения в 50 раз большие количества ДЦКД, чем Н+—АТР-синтаза. Объектом атаки ДЦКД оказалась тяжелая субъединица. Отделение от мем-
202
4. H+—АТРазы — вторичные ДиН-генераторы
браны десенсибилизировало АТРазу в отношении ДЦКД [380]. Ванадат, блокирующий EjE2—АТРазы, не влиял на Н+—АТРазу хромаффинных гранул [171, 450]. В то же время она была чрезвычайно чувствительна к реагенту на SH-группы N-этилмалеими-ду (полумаксимальное торможение при 13 мкМ) [566].
4.5.2. Другие Н+—АТРазы
Теперь уже совершенно ясно, что Н+—АТРаза хромаффинных гранул — лишь первый пример в довольно длинном ряду немитохондриальных 1Г—АТРаз животных клеток. Их перечень дан в табл. 10, из которой видно, что различные типы животных клеток используют ЕР—АТРазы, чтобы образовать AjIH и накапливать в особых пузырьках гормоны или нейтротрансмиттеры перед их экскрецией из клетки-продуцента. Такой механизм продемонстрирован, кроме катехоламинов, для серотонина в тромбоцитах, ацетилхолина в синаптических пузырьках, группы гормонов в гипофизе и инсулина в поджелудочной железе.
Кроме того, Н+—АТРаза описана в лизосомах, эндосомах, окаймленных пузырьках и внешней мембране клеток некоторых животных тканей, таких, как почки и мочевой пузырь. В литературе можно найти указания на функционирование Н+—АТРазы в плазматической мембране клеток мозга и асцитных клетках Эрлиха, а также в мембранах аппарата Гольджи и эндоплазматического ретикулума (см.: табл. 10 и [975]). В некоторых случаях эти Н+— АТРазы реконструировали с фосфолипидами, чтобы получить протеолипосомы (см., например, [1631, 1633]).
В доступной литературе можно найти всего несколько публикаций о структурных характеристиках ферментов данного типа.
При изучении синаптических пузырьков из электрического органа Torpedo marmorata Харлос и соавт. [681] получили фермент с массой порядка 250 кДа, состоящий из 50 кДа-субъединиц. Однако необходимы дальнейшие исследования, чтобы идентифицировать этот белок с Н+—АТРазой синаптических пузырьков. В то же время Н+—АТРаза из окаймленных пузырьков (масса 530 кДа), очищенная в 200 раз, содержала совсем иной набор субъединиц: 116 кДа, 70, 58, 40, 38, 34, 33 и 15 кДа [1631].
Все АТРазы, перечисленные в табл. 10, обладают некоторыми свойствами, напоминающими Н+—АТРазу тонопласта. Они устойчивы к олигомицину, ванадату и диэтилстильбэстролу; чувствительны к ДЦКД, но, как правило, в больших концентрациях, чем Н+—АТР-синтаза митохондрий; чувствительны к N-этилма-леимиду. Однако действующие концентрации N-этилмалеимида в случае животных Н+—АТРаз оказываются гораздо меньшими, чем для фермента тонопласта. Кроме того, тонопластная Н+— АТРаза полностью тормозится нитратом, в то время как животные Н+—АТРазы устойчивы к действию этого аниона [1544].
4.5. Немитохондриальные Н+—АТРазы животных клеток
203
Таблица 10. Немитохондриальные Н+—АТРазы животных клеток
№ п/п Органелла или мембрана Источник Функция Литературный источник
1. Хромаффинная Мозговой слой Образование [171, 380, 381, 549,
гранула надпочечника Д(хН для обеспечения транспорта веществ 650, 1113, 1114, 1604]
2. Пузырьки, накапливающие серотонин Тромбоцит То же [450, 564, 1599]
3. Синаптический Мозг; сердце; » [162, 166, 681, 1445,
пузырек электрический орган Torpedo 1516, 1529, 1610]
4. Пузырьки, накапливающие гормон Гипофиз * [348, 951а, 1282а, Ь, 1314]
5. То же Паротиды » [1121]
6. » Поджелудочная железа » [752, 753]
7. Лизосома Печень, лимфо- Закисление [457, 680, 785, 1075,
бласты среды внутри пузырька 1245, 1326]
‘8. Эндосомы, окаймленные пузырьки Фибробластв!, мозг, печень » [567, 1288, 1459, 1543, 1544, 1631-1633, 1636]
9. Внешняя мембра- Эпителий Защелачива- [617, 618, 961, 1641]
на клетки мочевого пузыря ние цитоплазмы
10. То же Почка То же [573, 821, 851, 1295,
1632]
11. » Мозг, клетки асцита » [1632]
12. Аппарат Гольджи Печень ? [221, 1644]
