A plazma membrán Na,K-ATPase 2. Dr. Ádám Veronika

Na, K - ATPaz KMK+ ~ 0.5 mM KMNa+ 10-20 mM KM ATP catalytic site 0.2 mM Citoplazma loop C terminalisán cAMP-dependens foszforiláció àenzim gátlás Foszforiláció protein kináz C – az enzim fokozott endocitozisa

A pumpa a [Na+]i változásra reagál A pumpa működéséhez: Na+i és K+o szükséges A [K+]o teliti a K-kötőhelyet [Na+]i < mint, ami az 50 %-os telitéshez szükséges A pumpa a [Na+]i változásra reagál

A sejt teljes ATP termelésének ~ 30%-a neuronokban, idegsejtekben 50 % lehet (Na, K-ATPáz: feszültség -függő Na+ csatorna = 10 :1) Normál [Na+]i és [K+]o à pumpa aktivitás 10-15%-a a maximumnak à nagy reserv kapacitás Neuronokban 2.5 – 25 x aktivitás fokozódás akciós potenciál során K0.5 ATP-re 300 - 800 µM Anoxia!

α alegység izoformák α1 - legtöbb sejtben, epithel sejtekben kizárólag ez α2 - harántcsíkolt izom, agy, szív α3 - neuronok, szív α4 - here Szívglikozidok iránti eltérő érzékenység: Kd α2 > α3 > α1 0.1 pM 30 nM 0.1 mM

ESSZENCIÁLIS HIPERTÓNIA (Só - térfogat dependens - alacsony renin szint) Vese Na+ ürítés ↓ ↓ [Na+] plazma ↑ Keringő vértérfogat ↑ ? ↓ ? Ouabain felszabadulás - mellékvesekéreg Vasculáris tónus ↑ [Na+]i ↑ → Na - Ca csere → [Ca2+]i ↑ Hosszan tarto kezeles sziv glikozidokkal → → hipertonia

Reguláció HORMONOK KORTIKOSZTEROIDOK (aldoszteron, dexamethazon) vese aldoszteron: csökent Na+ bevitelhez való long-term adaptáció vese long term hatás - fokozott Na,K-ATPáz mRNS expresszió short term hatás - enzim aktivitás fokozás (Na+ iránti KM csökkentés?) long term upreguláció - α1, α2, α3 izoformákra leírták (simaizom, agy, szív) ENDOGEN STROFANTIN

NORADRENALIN enzim stimulálás szövetspecifikus (pl. adipocita, miocita, máj, vese) Altalaban a katekolaminok (A, NA) hatasa az enzimre: receptor - α1 PKC - β PKA neuron: ion egyensúly visszaállítás elektromos stimulációt követően vese: hatása a dopaminéval ellentétes

INZULIN Short term hatás: stimuláció (enzim transzlokációja a plazmamembránba) Long term hatás: komplex fokozott vagy csökkent expresszió ↓ diabetesben fontos lehet

ADRENALIN Szovetspecifikus hatas Na,K-ATPáz aktiválás a harántcsíkolt izomban - izommunka utáni hiperkalemiát csökkenti

DOPAMIN Vese proximális tubulusokban is szintetizálódik - natriuretikus faktor (paracrin és autocrin módon) Na,K-ATPáz gátlás → csökkent Na+ reabszorpció magas sóbevitel esetén fiziológiás jelentőségű D1 és D2 receptorok PKC - foszforiláció - az enzim fokozott endocitózisa PKA - enzim foszforiláció + DARPP-32 foszforiláció (dopamin és cAMP regulált foszfoprotein) ↓ protein foszfatáz 1 gátló

Vese Na+ reabszorpció Proximális tubulus Gyűjtőcsatorna (Na+-H+ csere) Gyűjtőcsatorna (Na+ csatorna) Ca = szensav anhidraz

dependent phosphatase Phospho-Na+, K+-ATPase Dephospho-Na+, K+-ATPase Dopamine(Signal A) Signal B Ca2+ cAMP DARPP-32 (inactive) Ca2+/calmodulin dependent phosphatase PKA DARPP-PO4 (active) Inhibits Protein phosphatase-1 Phospho-Na+, K+-ATPase (inactive) Dephospho-Na+, K+-ATPase (active) PKA, PKC Intracellular Na+ á Membrane potential â Intracellular Na+ â Membrane potential á

Na,K-ATPáz kitüntetett sejttípusokban Vese:Na reabszorpció Na/Ca csere digitalis Stretch aktivált csatornák működése után a Na kipumpálása neuron glia

Másodlagos aktív transzportok Na kotranszporterek Glukoz felszivodas Aminosav felszivodas Ca2+ (Na+-Ca2+csere) Kolin felvetel a kolinerg axon terminalisba Adrenalin, noradrenalin. dopamin, szerotonin felvetel az axon terminalisba Na+-H+ csere Gátolhatók a specifikus gátlókkal + ouabainnal

Na-H CSERETRANSZPORTER (NHE) -77 mV pHi 7,08 83 nM pHo 7,38 44 nM [H+]i = 730 nM pH = 6.13 H+ Na+ 1:1 nem elektrogén

Vese Na+ reabszorpció Proximális tubulus Gyűjtőcsatorna (Na+-H+ csere) Gyűjtőcsatorna (Na+ csatorna) Ca = szensav anhidraz

5 izoforma 12 transzmembrán régió NHE 1 általános (basolateralis membrán) regulált, neurotranszmitterek hormonok növekedési faktorok sejt térfogat csökkenés H+ affinitás ↑→ citoplazma alkalinizálás NHE 3 epitel sejtek apikalis membránjában NHE 5 agy, lép, testis

Vezikuláris neurotranszmitter antiporter 12 transzmembrán szegmens Proton antiporter (vezikuláris membrán antiporterek, VMAT) széles szelektivitás: DA, NA, szerotonin VMAT1 agy, perifériás neuroendokrin sejtek VMAT2 neuronok, mellékvese kromaffin sejtek hisztamint is transzportál VAChT kolinerg szinapszisokban H+ ionofórokkal gátolható

Neurotranszmitterek ~ pH = 6 ATP H+ ADP H+ Citoplazma