БИОХИМИЯ, 1991, том 56, вып. 4, с. 733–746
Натриевый и протонный насосы в дыхательной цепи щелочеустойчивой бациллы
Поступила в редакцию 04.08.1990
Аннотация
Исследованы ион-транспортирующие дыхательные цепи суббактериальных пузырьков, выделенных из алкало- и галотолерантной бактерии Bacillus FTU. Показано, что окисление аскорбата кислородом в присутствии редокс-медиаторов ТМФД или ДАД сопряжено с транспортом Н+ и Na+. Поглощение Na+ стимулируется либо протонофором, либо валиномицином и К +, тогда как поглощение Н+ стимулируется валиномицином, но подавляется протонофором. Ацетат диэтиламмония усиливает стимулирующий эффект протонофоров на поглощение Na+ и подавляет поглощение Н+. Сопряженный с окислением аскорбата транспорт Na+ устойчив к ГОХО и чувствителен к Ag+. Цианид в микромолярных концентрациях (с/2 = 1·10-6 М) специфически ингибирует поглощение Н+, не оказывая влияния на поглощение Na+. В этих концентрациях цианид вызывает 70% -ное ингибирование дыхания пузырьков и полное восстановление цитохромов типа а. Чтобы заингибировать остаточную дыхательную активность и транспорт Na+, концентрацию цианида необходимо повысить в ~100 раз. В таких концентрациях цианид вызывает некоторое дополнительное восстановление цитохромов типа b и с. Поглощение Na+, ингибированное высокой концентрацией цианида, можно восстановить добавкой NADH и фумарата. В этом случае транспорт Na+ также стимулируется протонофором и ацетатом диэтиламмония, чувствителен к Ag+, но подавляется ГОХО в низкой концентрации. Показано, что NADH : фумарат-редуктазная реакция может также обеспечивать поглощение Н+, которое устойчиво к Ag+ и подавляется протонофорами и ГОХО в более высокой концентрации. На основании полученных данных развито представление о двух дыхательных цепях Bacillus FTU, одна из которых переносит Na+, а другая Н+. Каждая из цепей, различающихся по чувствительности к специфическим ингибиторам, включает как минимум два пункта трансформации энергии, локализованных в начальном и конечном звеньях этих цепей. Получены указания на наличие общего редокс-компонента двух путей окисления.