カルシウムポンプの逆回転による筋小胞体のカルシウム放出

由于钙泵反向旋转而从肌浆网释放钙

基本信息

批准号：
60223003
负责人：
金沢徹
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Asahikawa Medical College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Special Project Research
财政年份：
1985
资助国家：
日本
起止时间：
1985 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

筋小胞体のカルシウムポンプの逆回転によりカルシウムイオンが細胞質へ遊離する機構を調べるため、以下の実験を行った。家兎骨格筋から分離した筋小胞体の内部に【^(45)Ca】を負荷したのち、種々の条件で小胞から【^(45)Ca】が流出する速度(【Ca^(2+)】エフラックスの速度)を測定した。このエフラックスは小胞外液の【Ca^(2+)】,【Mg^(2+)】,ATP及び ADPに依存したがAMPによっては促進されなかった。この結果は、このエフラックスが筋小胞体の膜結合性【Ca^(2+)】-ATPaseのリン酸化中間体を仲介とした【Ca^(2+)】-【Ca^(2+)】交換によって起るものであることを示している。【Ca^(2+)】を負荷した筋小胞体を用い、ADPを加えずに上記の【Ca^(2+)】-【Ca^(2+)】交換反応と同様の条件でリン酸化酵素を形成させたのち、EGTAとADPを加えてリン酸化酵素の形成を止めた。その後みられるリン酸化酵素の脱リン酸は時間に対して三相性を示した。このように脱リン酵が三相性であることから、脱リン酸の第1相,第2相,及び第3相に対応する3種類のリン酸化酵素(【EP_1】,【EP_2】,【EP_3】)が区別された。このうち、【EP_1】と【EP_2】の脱リン酸は化学量論的なATP合成を伴った。これに対して、【EP_3】の脱リン酸は化学量論的なPiの放出を伴った。【Ca^(2+)】エフラックスの速度は、【EP_2】の脱リン酸の速度とよく一致したが、【EP_1】の脱リン酸の速度よりはるかに遅く、【EP_3】の脱リン酸の速度よりはるかに速かった。また、【EP_2】の脱リン酸の速度の小胞内【Ca^(2+)】濃度に対する依存性は、【Ca^(2+)】エフラックスの速度の小胞内【Ca^(2+)】濃度に対する依存性と一致した。これらの結果から、筋小胞体の【Ca^(2+)】-ATPaseによって仲介される【Ca^(2+)】-【Ca^(2+)】交換反応の律速過程は【EP_1】と【EP_2】との変換反応であること、及び【EP_3】はこの交換反応には直接関与していないことが示唆された。

进行以下实验以研究通过肌浆网中的钙泵的反向旋转将钙离子释放到细胞质中的机制。将[^(45)Ca]加载到兔骨骼肌分离的肌浆网内部后，在不同条件下[^(45)Ca]从囊泡流出的速率([Ca^(2+ )]测量流出速度。这种流出依赖于泡外液中的[Ca^(2+)]、[Mg^(2+)]、ATP和ADP，但不受AMP促进。该结果表明该流出物是肌浆网中膜结合的[Ca^(2+)]-ATP酶的磷酸化中间体]这表明它是通过交换发生的。使用负载有[Ca^(2+)]的肌浆网，在与上述[Ca^(2+)]-[Ca^(2+)]交换反应相同的条件下，不添加ADP进行磷酸化。形成后，添加EGTA和ADP以阻止磷酸化酶的形成。随后的激酶去磷酸化显示出与时间相关的三相关系。由于去磷酸化是三相的，因此区分了三种类型的磷酸化酶（[EP_1]、[EP_2]、[EP_3]，分别对应于去磷酸化的第一、第二和第三阶段。]）。其中，[EP_1]和[EP_2]的去磷酸化伴随着化学计量的ATP合成。相反，[EP_3]的去磷酸化伴随着Pi的化学计量释放。 [Ca^(2+)]流出速率与[EP_2]中的去磷酸化速率非常吻合，但比[EP_1]中的去磷酸化速率慢得多，并且比[EP_3]中的去磷酸化速率慢得多的速度比。另外，[EP_2]的去磷酸化速率对囊内[Ca^(2+)]浓度的依赖性与浓度依赖性一致。由这些结果可知，肌浆网中[Ca^(2+)]-ATP酶介导的[Ca^(2+)]-[Ca^(2+)]交换反应的限速过程为[EP_1]有人认为这是与[EP_2]的转化反应，并且[EP_3]不直接参与该交换反应。