Structure-function relationship of the A-M3 sector of Na + ,K + -ATPase studied by site-directed mutagenesis

Na+ ,K+ -pumpen (Na+ ,K+ -ATPase) er et membranbundet enzym, der er vigtigt for en lang række celle- og organfunktioner. Ph.d.-afhandlingen, der er baseret på eksperimentelt arbejde udført på Fysiologisk Institut, Aarhus Universitet, omhandler selve den molekylære mekanisme, hvorved Na+ ,K+ -pumpen udnytter energien i ATP til aktiv transport af Na+ og K+ over cellemembranen. Na+ ,K+ -pumpen er opbygget af et membrandomæne, der binder ionerne, samt tre intracellulære domæner (»nukleotidbindingsdomæne«, »fosforyleringsdomæne«, samt »domæne A« med hidtil ukendt funktion). Ved anvendelse af molekylærbiologiske metoder har vi fremstillet muterede Na+ ,K+ -pumper med ændrede aminosyresidekæder i det transmembrane segment M3 og dets intracellulære forlængelse op i domæne A (»A-M3-sektor«). Ved at undersøge de enkelte deltrin i pumpeprocessen i de muterede Na+ ,K+ -pumper har vi opnået holdepunkter for, at aminosyresidekæder i A-M3-sektoren er vigtige for kontrol af Na+ - og K+ -ionernes adgang til og fra ionbindingsstederne i membranregionen samt for de konformationsomlejringer i proteinet, der fører til transport af Na+ og K+ over cellemembranen. Endvidere har vi opnået holdepunkter for, at en aminosyresidekæde i domæne A i forbindelse med transporten af Na+ , men før transporten af K+ , bevæges ind i den katalytiske region og derved deltager i aktivering af ATP-hydrolysen.