Low affinity acceleration of the phosphorylation reaction of the Na,K-ATPase by ATP.
- 1. Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas
Description
The maximum rate of phosphorylation (rm) of a highly purified Na,K-ATPase from red outer medulla of pig kidney was measured at 25 degrees C as a function of ATP concentration in media with Mg2+, Na+, and no K+. When rm was plotted as a function of the concentration of ATP a biphasic response was observed with a hyperbolic component of high affinity (Km = 15.7 +/- 2.6 microM) and low velocity ((rm)max = 460 +/- 40 nmol of Pi/(mg of protein.s)) plus a parabolic component which showed no saturation up to 1000 microM ATP, concentration at which rm was 1768.1 +/- 429.6 nmol Pi/(mg protein.s) (mean +/- S.E.; n = 3). This low affinity effect of ATP on the rate of phosphorylation disappeared when the Na,K-ATPase underwent turnover in medium without K+ suggesting that, like superphosphorylation (Peluffo, R. D., Garrahan, P. J., and Rega, A. F. (1992) J. Biol. Chem. 267, 6596-6601), it required the enzyme to be at rest. This property of the Na,K-ATPase was not predicted by the Albers-Post reaction scheme. The observed behavior of the enzyme could be simulated by a scheme that involves a resting enzyme (Er) functionally different from E1 or E2, which is able to bind three molecules of ATP, one with high and two with low affinity, and that after phosphorylation is converted into the phosphointermediates that are generally considered to participate in the reaction cycle described by Albers and Post.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تم قياس الحد الأقصى لمعدل الفسفرة (rm) من Na،K - ATPase عالي النقاء من النخاع الخارجي الأحمر لكلية الخنزير عند 25 درجة مئوية كدالة لتركيز ATP في الوسائط التي تحتوي على Mg2 + و Na+ و K+. عندما تم رسم rm كدالة لتركيز ATP، لوحظت استجابة ثنائية الطور مع مكون زائدي ذو تقارب عالٍ (Km = 15.7 +/- 2.6 ميكرو متر) وسرعة منخفضة ((rm)max = 460 +/- 40 نانومول من Pi /( mg of protein.s)) بالإضافة إلى مكون مكافئ لم يظهر أي تشبع يصل إلى 1000 ميكرو مولار من ATP، وكان التركيز عنده rm 1768.1 +/- 429.6 نانومول Pi /( mg protein.s) (mean +/- S.E.; n = 3). اختفى تأثير الألفة المنخفض لـ ATP على معدل الفسفرة عندما خضعت Na،K - ATPase لدوران في وسط بدون K+ مما يشير إلى أنه، مثل الفسفرة الفائقة (Peluffo، RD، Garrahan، PJ، and Rega، AF (1992) J. Biol. Chem. 267، 6596-6601)، تطلب الأمر أن يكون الإنزيم في حالة راحة. لم يتم التنبؤ بهذه الخاصية لـ Na،K - ATPase من قبل مخطط رد فعل Albers - Post. يمكن محاكاة السلوك المرصود للإنزيم من خلال مخطط يتضمن إنزيمًا مستريحًا (Er) مختلفًا وظيفيًا عن E1 أو E2، وهو قادر على ربط ثلاثة جزيئات من ATP، واحدة ذات تقارب مرتفع واثنتان ذات تقارب منخفض، وأنه بعد تحويل الفسفرة إلى مركبات وسيطة فسفورية تعتبر عمومًا مشاركة في دورة التفاعل التي وصفها ألبرز وبوست.Translated Description (French)
Le taux maximum de phosphorylation (rm) d'une Na,K-ATPase hautement purifiée à partir de la moelle externe rouge du rein de porc a été mesuré à 25 degrés C en fonction de la concentration d'ATP dans les milieux avec Mg2+, Na+ et pas de K+. Lorsque rm a été tracé en fonction de la concentration d'ATP, une réponse biphasique a été observée avec une composante hyperbolique de haute affinité (Km = 15,7 +/- 2,6 microM) et de faible vitesse ((rm)max = 460 +/- 40 nmol de Pi/(mg de protéine.s)) plus une composante parabolique qui n'a montré aucune saturation jusqu'à 1000 microM ATP, concentration à laquelle rm était de 1768,1 +/- 429,6 nmol Pi/(mg de protéine.s) (moyenne +/- S.E. ; n = 3). Cet effet de faible affinité de l'ATP sur le taux de phosphorylation a disparu lorsque la Na,K-ATPase a subi un renouvellement en milieu sans K+ suggérant que, comme la superphosphorylation (Peluffo, R. D., Garrahan, P. J., and Rega, A. F. (1992) J. Biol. Chem. 267, 6596-6601), il fallait que l'enzyme soit au repos. Cette propriété de la Na,K-ATPase n'a pas été prédite par le schéma réactionnel d'Albers-Post. Le comportement observé de l'enzyme pourrait être simulé par un schéma qui implique une enzyme au repos (Er) fonctionnellement différente de E1 ou E2, qui est capable de se lier à trois molécules d'ATP, une avec une forte affinité et deux avec une faible affinité, et qui, après phosphorylation, est convertie en phosphointermédiaires qui sont généralement considérés comme participant au cycle de réaction décrit par Albers et Post.Translated Description (Spanish)
La tasa máxima de fosforilación (rm) de una Na,K-ATPasa altamente purificada de médula externa roja de riñón de cerdo se midió a 25 grados C en función de la concentración de ATP en medios con Mg2+, Na+ y sin K+. Cuando se graficó rm en función de la concentración de ATP, se observó una respuesta bifásica con un componente hiperbólico de alta afinidad (Km = 15.7 +/- 2.6 microM) y baja velocidad ((rm)max = 460 +/- 40 nmol de Pi/(mg de protein.s)) más un componente parabólico que no mostró saturación hasta 1000 microM de ATP, concentración a la cual rm fue 1768.1 +/- 429.6 nmol de Pi/(mg de protein.s) (media +/- S.E.; n = 3). Este efecto de baja afinidad del ATP sobre la tasa de fosforilación desapareció cuando la Na,K-ATPasa experimentó recambio en el medio sin K+, lo que sugiere que, al igual que la superfosforilación (Peluffo, R. D., Garrahan, P. J. y Rega, A. F. (1992) J. Biol. Chem. 267, 6596-6601), requería que la enzima estuviera en reposo. Esta propiedad de la Na,K-ATPasa no fue predicha por el esquema de reacción de Albers-Post. El comportamiento observado de la enzima podría simularse mediante un esquema que involucra una enzima en reposo (Er) funcionalmente diferente de E1 o E2, que es capaz de unirse a tres moléculas de ATP, una con alta y dos con baja afinidad, y que después de la fosforilación se convierte en los fosfointermedios que generalmente se considera que participan en el ciclo de reacción descrito por Albers y Post.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تسارع تقارب منخفض لتفاعل الفسفرة من Na،K - ATPase بواسطة ATP.
- Translated title (French)
- Accélération de faible affinité de la réaction de phosphorylation de la Na,K-ATPase par l'ATP.
- Translated title (Spanish)
- Aceleración de baja afinidad de la reacción de fosforilación de la Na,K-ATPasa por ATP.
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1552022150
- DOI
- 10.1016/s0021-9258(17)42219-8
References
- https://openalex.org/W1238743721
- https://openalex.org/W1481016516
- https://openalex.org/W1531435868
- https://openalex.org/W1552514569
- https://openalex.org/W1602093697
- https://openalex.org/W1659018589
- https://openalex.org/W1775749144
- https://openalex.org/W1973117780
- https://openalex.org/W1974923289
- https://openalex.org/W2021463882
- https://openalex.org/W2022616038
- https://openalex.org/W2053936973
- https://openalex.org/W2078219468
- https://openalex.org/W2080057691
- https://openalex.org/W2084530235
- https://openalex.org/W2221309829
- https://openalex.org/W2340661992
- https://openalex.org/W4300937646