ATP and magnesium drive conformational changes of the Na+/K+-ATPase cytoplasmic headpiece.

V únoru 2009 vyšel v časopise Biochimica et Biophysica Acta subtitulu Biomembranes článek autorů z Fyziologického ústavu AV ČR, mezi něž patří doc. RNDr. Evžen Amler, CSc., z Ústavu biofyziky 2. LF.
Článek popisuje sérii experimentů, v nichž byly sledovány konformační změny cytoplazmatického segmentu spojujícího helixy M4 a M5 (CD45) Na⁺/K⁺ ATPázy vyvolané interakcí s ligandy (Mg²⁺ a/nebo ATP). Výsledky plně odpovídaly modelu, kdy navázání ATP způsobuje konformační změnu enzymu E2 → E1, zatímco současné navázání Mg²⁺ vážící se na komplex enzym-ATP indukuje zpětnou konformační změnu označovanou E1 → E2. V uvedených experimentech je však důležitý fakt, že v nich nebyla přítomna transmembránová část enzymu, což znamená, že pozorované konformační změny opravdu nastaly následkem interakce s ATP nebo Mg²⁺, a tedy nemusí být závislé na navázání nebo uvolnění transportovaného kationu, jak je obecně přijímáno.
 
Je studium všudypřítomné Na⁺/K⁺ ATPázy stále nevyčerpanou studnicí poznatků? Zeptali jsme se doc. Amlera.
„Možná, že je to překvapivé, ale molekulární mechanismus funkce Na⁺/K⁺ ATPázy se přes mnohaleté úsilí dosud nepodařilo objasnit. Obecně přijímané učebnicové schéma, tzv. Albers-Postův cyklus, se ukazuje z výsledků mnoha experimentů jako nedostatečný popis. Není zcela zřejmá role podjednotek beta a gama, ani není jisté, zda enzym funguje jako heterodimer (či dokonce heterotetramer), nadto není ani popsán molekulární mechanismus subkonformačních změn vedoucích po vazbě ATP k fosforylaci Asp³⁶⁹ na hlavní podjednotce alfa. Vzhledem k esenciální roli enzymu v eukaryotní buňce je proto další poznání toho integrálního proteinu plazmatické membrány určitě nutné.“
 
-az-