Oclusión de Rb+ por la Na+/K+-ATPasa y su modulación por el ATP

AJ SPIAGGI; RODOLFO M GONZÁLEZ LEBRERO; PJ. GARRAHAN; RC ROSSI

Congreso; XL reunión anual de la Sociedad Argentina de Biofísica (SAB); 2011

<!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } --> La Na+/K+–ATPasa es una proteína intrínseca de la membrana plasmática que cataliza el intercambio secuencial de tres iones Na+ del interior celular por dos iones K+ del exterior en forma acoplada a la hidrólisis de una molécula de ATP. Este proceso conlleva la formación de intermediarios donde los iones transportados se hallan ocluidos, esto es, son inaccesibles de un lado u otro de la membrana. La desoclusión de los iones K+ para regenerar la enzima libre es el paso limitante del ciclo de reacciones, y es acelerada marcadamente por la unión de ATP a un sitio modulador de baja afinidad. Para entender más acabadamente el mecanismo por el cual el ATP ejerce ese efecto estudiamos cómo influye el nucleótido sobre la velocidad de la reacción inversa: la oclusión de K+ por la enzima libre (ruta directa de oclusión). Para ello empleamos Rb+ como congénere del K+ y, dada la elevada velocidad del proceso de oclusión, un equipo de mezclado rápido acoplado a una cámara de frenado y lavado (1) que permitió estudiar la reacción en la escala de los milisegundos. Los resultados, que confirman y amplían evidencia previa (2,3), sugieren que: 1. los sitios de unión de Rb+ poseen baja afinidad y muestran una marcada interacción negativa. 2. la unión del ATP a la Na+/K+–ATPasa no modifica la afinidad de los sitios por el Rb+ 3. es posible la formación de especies con uno o dos iones Rb+ ocluidos tanto en presencia como en ausencia de ATP 4. el ATP causa una disminución de la velocidad de formación de especies con un solo Rb+ ocluido, pero acelera la formación de especies con dos iones Rb+ ocluidos, favoreciendo la relación 2 Rb+/unidad de enzima. Esta información permitió elaborar y ajustar un modelo cinético que explica adecuadamente los resultados experimentales.