ИСТИНА

Катион-транспортирующие мембранные пирофосфатазы (мРРазы; КФ 7.1.3.1) различаются по своей транспортной специфичности. Они могут быть как строгими переносчиками H+, которые обнаружены во всех царствах жизни, так и Na+/H+-котранспортерами, обнаруженными во многих прокариотах1. Имеющиеся данные указывают на то, что этот переносчик использует для транспорта протона уникальный механизм «прямого сопряжения» в котором транспортируемый протон генерируется из нуклеофильной молекулы воды, осуществляющей гидролиз пирофосфата. Транспорт Na+ лучше всего объясняется в рамках модели, в которой переносимый через воду протон «проталкивает» предварительно связанный ион Na+ через транспортный канал («бильярдный» механизм)2. Однако этот механизм в его простой форме неприменим к мРРазам, которые одновременно транспортируют Na+ и H+ без очевидной конкуренции между катионами (Na+,H+-мРРазам). В данной работе мы изучили взаимосвязь процессов переноса Na+ и H+, катализируемых рекомбинантной Na+,H+-мРРазой из Bacteroides vulgatus в мембранных везикулах, с использованием пиранина в качестве флуоресцентного репортера транспорта3. При правильно выбранных условиях, включая добавление ионофора H+ для преобразования притока Na+ в эквивалентный отток H+, сигнал пиранина селективно отражает транслокацию только H+ или только Na+. Используя метод остановленного потока, мы показали что H+ и Na+ транспортируются Na+,H+-мРРазой в соотношении приблизительно 1:8, которое не зависит от концентрации Na+. Эти результаты были объяснены в рамках «расширенного бильярдного механизма», наиболее вероятный вариант которого предполагает кинетическое ограничение доставки Na+ к месту загрузки транспортера.