Skip to main content
Akademisk afhandling

Mutational analysis of structure-function relationship of transmembrane segment M1 of the Ca 2+ -ATPase and the Na + ,K + -ATPase

Cand.scient. Anja Pernille Einholm: Forf.s adresse: Institut for Fysiologi og Biofysik, Aarhus Universitet, Ole Worms Allé 1160, DK-8000 Århus C. E-mail: ape@fi.au.dk Forsvaret finder sted den 23. maj 2007, kl. 13.30, Søauditorium 4, Aarhus Universitet, Wilhelm Meyers Allé 1252, Århus. Bedømmere: Jesper Vuust Møller, dr.scient. Michael Gjedde Palmgren og dr.scient. Marc Le Maire, Frankrig. Vejledere: Jens Peter Andersen og professor Bente Vilsen.

16. maj 2007
2 min.

Ph.d.-afhandlingen, der er baseret på eksperimentelt arbejde udført på Institut for Fysiologi og Biofysik, Aarhus Universitet, omhandler Ca2+-pumpen og Na+,K+-pumpen. Ca2+-pumpen og Na+,K+-pumpen er membranbundne enzymer, der under forbrug af energien i ATP aktivt transporterer henholdsvis Ca2+ ind i det sarko(endo)plasmatiske retikulum og Na+/K+ over cellemembranen. Derved bidrager disse pumper til opretholdelsen af iongradienter over membraner og er derfor vigtige for en lang række fysiologiske processer, der afhænger af disse gradienter. Formålet med ph.d.-projektet har været at opnå ny information om selve den molekylære mekanisme bag aktiv iontransport.

Ca2+-pumpen og Na+,K+-pumpen er nært beslægtede proteiner opbygget af en membranbunden del samt tre cytoplasmatiske domæner. Membrandelen, der binder de transporterede ioner, består af ti transmembrane segmenter (M1-M10). I det foreliggende projekt er der fokuseret på sammenhængen mellem struktur og funktion af det første af disse segmenter, M1. Ved at kombinere site-directed mutagenese med kinetiske undersøgelser af de enkelte deltrin i pumpeprocessen i de muterede ionpumper er funktionen af aminosyrer i M1 blevet undersøgt. Det har ført til identifikation af aminosyrer i M1 af Ca2+-pumpen og Na+,K+-pumpen, der er vigtige for bindingen af henholdsvis Ca2+ og Na+/K+. Disse resultater har dannet basis for fremsættelsen af en molekylær model til forklaring af den lukkemekanisme, der regulerer adgangen til ionbindingsstederne. Endvidere har undersøgelserne vist, at en glycine i M1 via dets interaktion med en isoleucine i M3 danner et »hængsel«, der tillader konformationsændringer i forbindelse med Na+,K+-pumpens binding af ekstracellulær K+.