Архив журнала > 2006 > № 1, январь-февраль

ВЛИЯНИЕ КАЛИКСАРЕНФОСФОНОВЫХ КИСЛОТ
НА Nа++-АТР-азную АКТИВНОСТЬ В ПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ
МЕМБРАНЕ ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК

Т. А. Веклич1, С. А. Костерин1, Р. В. Родик2,
С. О. Черенок2, В. И. Бойко2, В. И. Кальченко2

1Институт биохимии им. А. В.?Палладина НАН Украины, Киев;
2Институт органической химии НАН Украины, Киев;
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В экспериментах, выполненных на суспензии плазматических мембран клеток мио­метрия, обработанных 0,1%-м раствором дигитонина, исследовали влияние каликсаренов С-97, С-99 и С-107, активированных фрагментами ?-гидроксифосфоновой, ?-аминофосфоновой- и метилен-бис-фосфоновой кислоты, на активность уабаинчувствительной Nа++-АТР-азы и уабаинрезистентной базальной Mg2+-АТР-азы (удельная активность – 10,6 ± 0,9 и 18,1 ± 1,2 кмоль Рі/час на 1 мг белка соответственно; n = 7). Установлено, что каликсаренфосфоновые кислоты в концентрации 100 мкМ на 86–98% ингибируют активность Na+,K+-АТР-азы, практически не влияя на активность Mg2+-АТР-азы. Эти каликсарены гораздо более эффективно, чем уабаин, подавляют ферментативную активность натриевого насоса: при действии каликсаренов величина кажущейся константы ингибирования I0,5 составляет < 0,1 мкМ, в то время как для уабаина – 15–25 мкМ. Среди исследованных каликсаренов наиболее эффективное ингибиторное действие на Nа++-АТР-азную активность оказывает каликсаренметилен-бис-фосфоновая кислота – каликсарен С-97 (І0,5 = 33 ± 4 нМ; n = 6). Для ингибирующего действия каликсаренов, как и уабаина, характерной является отрицательная кооперативность: величина коэффициента Хилла nH равна 0,1–0,5 (< 1). Были исследованы закономерности влияния каликсарена С-97 на активность Nа+,К+-АТР-азы. Оказалось, что основой его ингибирующего действия на фермент не может быть тривиальная причина – потенциально возможное связывание им ионов Mg и (или) влияние на взаимодействие Mg2+ с АТР4- в среде инкубации. Каликсарен С-97 не снижает также сродство фермента к Mg2+ или АТР. Однако этот каликсарен уменьшает сродство Nа++-АТР-азы к Na+ (достоверно увеличивается по сравнению с контролем величина константы активации КNa+ – от 50 ± 4 до 76 ± 6 мМ (n = 6). При этом не изменяется сродство фермента к ионам К, но увеличивается к уабаину (величина констант ингибирования І0,5 составляет 21 ± 5 и 5,3 ± 0,7 мкМ в контроле и при действии каликсарена соответственно). Сделан вывод о том, что каликсарен С-97 является высокоэффективным (по сравнению с уабаином) и селективним (не влияет на базальную Mg2+-ATP-азу) ингибитором Na+,K+-АТР-азы плазматической мембраны. В практическом аспекте каликсарен С-97 (концентрация 1–10 мкМ) может быть использован в биохимической мембранологии при тестировании и изучении кинетических и каталитических свойств натриевого насоса, в опытах с такой экспериментальной моделью, как фракция плазматических мембран.

Ключевые слова:++-АТР-аза, Mg2+-АТР-аза, плазматическая мембрана,  гладкомышечные клетки, миометрий, ферментативный гидролиз АТР, кинетические свойства АТР-азы, каликсарены, комплексоны, метилен-бис-фосфоновые кислоты, аминофосфоновые кислоты, гидроксифосфоновые кислоты.

Оригинал статьи на украинском языке доступен для скачивания в формате PDF.

© Украинский биохимический журнал