БИОХИМИЯ, 1992, том 57, вып. 4, с. 504–517
Кинетические модели сопряжения переноса H+ и (или) Na+-иoнoв и синтеза / гидролиза ATP в F0F1-ATPaзax. Способен ли один фермент использовать как ΔμH+, так и ΔμNa+ и может ли существовать организм с таким белком?
Поступила в редакцию 08.10.1991
Аннотация
Предложены кинетические модели бифункциональной АТРазы типа F0F1 (H+(Na+)-АТРазы), способной использовать для синтеза AТР как ΔμH+, так и ΔμNa+. В их основу положены следующие постулаты: 1) ионы Н+ и Na+ конкурируют за одни и те же места связывания в F0; 2) лимитирующая стадия катализа в Fi сопряжена с транспортом ионов Н+ и (или) Na+ между основаниями: (X и Y) входного и выходного ионных каналов в F0; 3) изменение стандартной свободной энергии вследствие потери ионов доменом X и связывания их в домене Y не зависит от состояния каталитического центра Fi и примерно соответствует ΔG лимитирующей стадии. Для разных возможных моделей фермента предсказаны основные свойства и типы зависимостей стационарных скоростей синтеза и гидролиза AТР от компонент Δφ, ΔрН и ΔpNa ионных потенциалов. Продемонстрирован механизм переключения (при щелочных pH) синтеза AТР за счет ΔμH+ на синтез за счет ΔμNa+. Показано, что в этих условиях даже при ΔμH+=0 гидролиз протонной модой катализа АТР, синтезированного в гликолизе или за счет ΔμNa+, может быть эффективно подавлен. Полученные результаты свидетельствуют о возможности существования в клетках бактерий бифункционального фермента, использующего для синтеза AТР как ΔμH+, так и ΔμNa+.