БИОХИМИЯ, 1983, том 48, вып. 3, с. 415–427
УДК 577.152.2
Роль липидов в функционировании Ca2+-зависимой ATPазы саркоплазматического ретикулума
Аннотация
Исследовали зависимость активности Ca-ATPазы саркоплазматического ретикулума (СР) кролика от структуры и физического состояния окружающих фосфолипидов. Показано, что делипидирование ATPазы с помощью холеата (7,5 мг/мл) методом гель-фильтрации на колонке с ультрагелем АсА 34 в присутствии глицерина и ионов Ca при высокой ионной силе и последующая реконструкция протеолипосом на колонке с дауэксом 2×4. позволяет получить реконструированные препараты ATPазы без потери каталитической активности. Обнаружено, что из-за ингибирующего действия внутривезикулярных ионов Ca и ориентации части молекул ATPазы активными центрами внутрь пространства пузырьков, измерение истинной каталитической активности реконструированных протеолипосом возможно только в присутствии аламетицина, который увеличивает проницаемость мембраны для ATP и ионов Ca до уровня, не лимитирующего скорость ATPазной реакции. Истинная удельная активность ATPазы в протеолипосомах из липидов мембран СР и диолеиллецитина (ДОЛ) при 37° составляет 30—32 ед. (мкмоль Pi на 1 мг белка в 1 мин), а в протеолипосомах из дипальмитоиллецитина (ДПЛ) — 6—7 ед. Инкубация ДПЛ-ATPазы с различными углеводородами для снижения вязкости мембраны приводит к резкому увеличению активности. Сравнение температурных зависимостей ДОЛ- и ДПЛ-ATPазы показало, что ферментативная активность в большей степени зависит от физического состояния фосфолипидов, чем от структуры жирнокислотных остатков. Выше 40° активность ДПЛ- и ДОЛ-ATPазы различается не более чем в 1,5 раза, а при 25° активность ДПЛ-ATPазы примерно в 100 раз меньше. График Аррениуса для ДПЛ-ATPазы имеет вид кривой плавления с двумя изломами при 29° и 403. График Аррениуса для ДОЛ- ATPазы имеет излом при 25° и не отличается по форме и положению излома от графика Аррениуса для ATPазы в мембранах СР. Сопоставление температурных зависимостей ATPазной активности в мембранах СР и протеолипосомах, реконструированных липидами из мембран СР и более жидкими липидами из мембран холоднокровных животных (мембран СР трески и наружных сегментов палочек сетчатки лягушки), позволяет сделать вывод, что при физиологической температуре активность Ca-зависимой ATPазы в мембранах СР кролика не лимитируется вязкостью окружающих фосфолипидов. Уменьшение активности за счет повышения вязкости наблюдается при температурах ниже 25°.