Аденилаткиназа

Карта белка аденилаткиназы

Известны три изофермента аденилаткиназы (АК) - аденилаткиназа 1 , аденилаткиназа 2 и аденилаткиназа 3 [ Matsuura S.,1989 ].

Механизм реакции, катализируемой AK, неупорядоченный Bi-Bi. Скорость-лимитирующие стадии - диссоциация AMP, ADP, ATP. AMP и ADP могут образовывать ингибиторные комплексы [ Road D.G.,1968 ] ...Удельные активности АК человека в прямой и обратной реакции cоставляют соответственно: клетки печени , эритроциты - 1,1 и 5,1 ((мкмоль/мин/мг фермента)*100) [ Kurokawa Y.,1990 ; Hamada M.,1985 ].

При изучении механизма реакции обнаружено, что в связывании ATP принимает участие Leu-190 и важен остаток Lys-21 у AK цыпленка [ Yoneya T.,1990 ]. Методом центр-направленного мутагенеза установлено, что в AK из мышц цыпленка Arg-97 взаимодействует с фосфатной группой AMP в виде бинарного комплекса, а Arg-132 стабилизирует переходное состояние (>5 ккал/моль). Функциональная роль Arg-97 подобна роли Arg-44 [ Dahnke T.,1992 ]. Около аденозинового участка субстратов расположены остатки Thr-39 и Arg- 44, в фосфат-связывающем центре Arg-128 и Arg-149; роль Arg-128 минорная, а Arg-149 стабилизирует тройной комплекс [ Yan H.,1990 ]. Внешняя и внутренняя константы равновесия реакции близки к 1. Для стабилизации переходного состояния важны Arg-132, -138 и -139; Arg-44 и -97 специфически взаимодействуют с AMP, His-36 играет структурную роль [ Tsai M.-D.,1991 ].

Конформационные изменения при превращениях двойного и тройного комплексов исследованы с помощью фотоаффинной метки [ Pal P.K.,1992 ]. Важная роль Mg;2+; описана в работе [ Sanders C.R.,1989 ].

Характерной особенностью AK является термостобильность даже при жестких условиях: фермент выдерживает температуру 100 градусов Цельсия даже при pH1 [ Диксон М.,1982 ].

Активность AK1 содержится в цитозоле скелетных мышц, мозга, эритроцитов [ Khoo J.C.,1972 ], AK2 в межмембранном пространстве митохондрий печени, почек, селезенки, сердца [ Khoo J.C.,1972 ], AK3 локализована в матриксе митохондрий печени и сердца [ Tomasselli A.C.,1979 ]. Методами изоэлектрического фокусирования и иммуноблотинга изучено распределение изоферментов в органах и тканях млекопитающих [ Kurokawa Y.,1990 ]. У человека в скелетных мышцах обнаружены формы с pI 5,9;8,6 и более 9,0 (в другом исследованиии 6,3;8,6 и 10,5 [ Righetti P.G.,1981 ], в печени - 7,9 и более 9,0, сердце - 5,7; 6,8 и >9,0 (или 6,4; 7,2; 8,6 и 9,5 [ Righetti P.G.,1981 ], почках - 7,9 и >9,0, мозге - 5,9; 6,8 и >9,0, эритроцитах - 8,6 и >9,0 (или 9,5 [ Righetti P.G.,1981 ].

Исследование распределения активности в сперматозоидах быка показало, что ее практически нет в головках, незначительная активность в растворимой части среднего участка сперматозоидов и наиболее высокая в растворимой части хвостиков и несколько ниже в нерастворимой части хвостиков [ Cheethan J.A.,1992 ]. P1,P5-ди(аденозин-5')пентафосфат (Ap5A), 5,5'-дитиобис ( 2-нитробензойная кислота и фосфоенолпируват ингибируют AK печеночного типа (AK2) [ Hamada M.,1981 ].

Степень ингибирования под действием Ap5A была значительно выше для AK2, чем для AK1 [ Kuby S.A.,1983 ].

Гуанозин-5-пентафосфат-5-аденозин ингибирует AK3 [ Tomasselli A.G., 1979 ].

Характерным отличием изоферментов является количество содержащихся остатков триптофана и цистеина: AK1 - Cys-2, Trp-1 [ Kuby S.A.,1983 ]. AK2 - Cys-4, нет Trp [ Tomasselli A.G.,1980 ], AK3 - нет Cys , Trp-2 [ Tomasselli A.G.,1979 ].

Аберрантная форма AK из сыворотки человека с мышечной дистрофией характеризуется молекулярной массой 98,6 кДа, масса субъединицы 24,7 кДа [ Hamada M.,1985 ].

Множественные формы AK обнаружены в мышцах кролика, сердце кота, моче пациентов с инфарктом миокарда [ Russell P.J.,1990 ; Andrews P.,1964 ; Ronguist G.,1983 ]. В мышцах кролика существуют формы с молекулярными массами 22,26 и 29 кДа. На кажущееся изменение молекулярной массы влияли DTT и смещение pH от 5 до 9 [ Russell P.J.,1990 ].

См: Аденилаткиназа 1, Аденилаткиназа 2, Аденилаткиназа 3

Ссылки:

Все ссылки