Структурные перестройки и кинетические свойства митохондриальной Н+ -АТФазы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.04, кандидат биологических наук Гладышева, Татьяна Борисовна

• Гладышева, Татьяна Борисовна
• кандидат биологических наук
• 1984

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Гладышева, Татьяна Борисовна

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ГЛАВА I. СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ АТФазного КОМПЛЕКСА И

ОТДЕЛЬНЫХ ЕГО КОМПОНЕНТОВ.

1. Субъединичный состав АТФсинтетазы

2. Аминокислотный состав субъединиц АТФсинтетазы

3. Пространственная структура АТФазного комплекса

4. Функции субъединиц АТФсинтетазного комплекса

5. Связывание нуклеотидов с АТФазой

ГЛАВА П. СТРУКТУРНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ МОЛЕКУЛЫ АТФазы

1. Конформационные изменения фактора Fj

2. Изменения структуры мембрансвязанной АТФазы

ГЛАВА Ш. МЕХАНИЗМ АТФсинтетазной РЕАКЦИИ.

1. Транслокация протонов

2. Катализ АТФсинтетазной (АТФазной) реакции

3. Сопряжение трансмембранного переноса протонов с катализом АТФсинтетазной (АТФазной) реакции

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ I. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Препаративные методы

1. Выделение митохондрий из сердца быка.

2. Выделение субмитохондриальных частиц

3. Получение $-субмитохондриальных частиц

4. Выделение сопрягающего фактора Fj

5. Выделение природного белкового ингибитора АТФазы

6. Обработка фактора F-j- бифункциональными сшивающими реагентами

Аналитические методы

1. Электрофорез в полиакриламидном геле в отсутствии денатурирующих агентов

2. Седиментационннй анализ.

3. Определение АТФазной активности

4. Изучение АТФазной реакции под давлением

5. Измерение скорости обратного переноса электронов по дыхательной цепи на НАД4".

6. Ферментативные препараты и реактивы

П. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

ГЛАВА I. ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПЕРЕСТРОЕК В РАСТВОРИМОЙ

МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ Н+-АТФазе.

1. Инактивация фактора Fj в присутствии субстрата АТФазной реакции

2. Влияние гидростатического давления на скорость АТФазной реакции

ГЛАВА П. КИНЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОЛИЗА АТФ

РАСТВОРИМОЙ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ Н+-АТФазой

1. Взаимодействие фактора Fj с АДФ и ионами М^

2. Зависимость скорости АТФазной реакции от температуры.

ГЛАВА Ш. СЕДЙМЕНТАЦЙОННЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРИМОЙ

МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ Н+-АТФазы.

1. Метод седиментации активного фермента для фактора Fj

2. Определение коэффициента седиментации растворимой митохондриальной Н+-АТФазы

ГЛАВА 1У. ИЗУЧЕНИЕ ГИДРОЛИЗА АТФ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ Н^АТФазой ПРИ ЭНЕРГИЗАЦИИ МЕМБРАНЫ СУБМИТОХОНДРИАЛЬНЫХ ЧАСТИЦ.

1. Способ регистрации в препаратах субмито-хондриальных частиц фракции с высоким потенциалом на мембране.

2. Исследование кинетических характеристик гидролиза АТФ при энергизации мембраны субмитохондриальных частиц

ВЫВОда

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурные перестройки и кинетические свойства митохондриальной Н+ -АТФазы»

В соответствии с хемиосмотической теорией Р.Митчела, получившей в последние годы убедительное экспериментальное обоснование, при работе дыхательной цепи на митохондриальной мембране образуется разность электрохимических потенциалов ионов водорода дJWh+ (Mitchell, 1966). Энергия затем может быть использована для транспорта метаболитов через мембрану, совершения механической работы, синтеза АТФ и так далее (Скулачев, 1972). В митохондриях, хлоропластах и бактериях преобразование энергии й^н* -Л АТФ катализируется специальным ферментом -Н+-АТФазой (АТФсинтетазой) (Mitchell, 1966, 1974, Скулачев, 1972, Skulachev, 1981, Kozlov, Skulachev, 1977, 1982).

АТФазный комплекс представляет собой сложную систему с высоким молекулярным весом, состоящую из нескольких типов субъединиц. Эту систему можно разделить на три функционально различных компонента: фактор FQ, фактор Fj и эндогенный белковый ингибитор АТФазы - I. Фактор FQ - гидрофобный компонент комплекса, связанный с энергопреобразующей мембраной и осуществляющий перенос протонов между внемитохондриальным пространством и фактором Fj. Фактор Fj представляет собой водорастворимый каталитический компонент АТФазы, непосредственно осуществляющий- синтез (гидролиз) АТФ. Ингибитор I является регуляторным белком, предотвращавшим гидролиз новосинтезированного АТФ в условиях, когда на мембране по каким-либо причинам снизился потенциал дсДн+. Несмотря на большие успехи, достигнутые в исследовании структуры и функций отдельных компонентов АТФазного комплекса, молекулярный механизм функционирования этой системы остается до сих пор не выясненным.

Цель настоящей работы заключалась в изучении рож сложной четвертичной структуры растворимой митохондриалъной Н+-АТФазы (фактора Fj) в процессе функционирования фермента, а также в исследовании с помощью специальных ингибиторов АТФазной реакции в условиях энергизации митохондриалъной мембраны.

В работе подробно изучен процесс инактивации Fj-АТФазы, индуцированной субстратом АТФазной реакции. Показано, что этот процесс обусловлен значительными конформационными перестройками, затрагивающими четвертичную структуру молекулы белка (Результаты и обсуждение, гл. I).

Впервые в работе изучалось действие гидростатического давления на гидролиз АТФ. Полученные данные позволяют заключить, что умеренное гидростатическое давление (до 150 атм) вызывает ускорение инактивации фермента в присутствии субстрата АТФазной реакции. Этот процесс сопровождается значительным уменьшением удельного парциального объема белка и, вероятно, изменением площади гидрофобной поверхности молекулы фермента (гл. I). Разработанный способ изучения функционирования Fj-АТФазы под действием гидростатического давления может быть использован для изучения механизма действия других сложных ферментов.

В работе проведено изучение влияния эффекторов (АДФ и ионов и некоторых воздействий (понижение температуры реакционной среды до 0°С) на АТФазную активность фермента. Показано, что АДФ и ионы вызывают, по-видимому, значительные перестройки молекулы Fj-АТФазы, включающие изменения четвертичной структуры белка (гл. П). Полученные данные свидетельствуют о том, что при понижении температуры реакционной среды происходит смена лимитирувдей стадии АТФазной реакции (при 18-20°С) (гл. П).

Методом седиментации активного фермента определены коэффициенты седиментации нативной Fj-АТФазы и фактора Fj, обработанного диметилсуберимидатом, при гидролизе АТФ (гл. Ш).

В работе разработан новый метод регистрации АТФазной активности мембрансвязанного фермента при энергизации мембраны. Метод основан на применении специальных ингибиторов АТФазы, блокирующих ее активность в условиях деэнергизации и практически не влияющих на нее при наличии потенциала д на митохондриа-льной мембране (гл. 17). С помощью этого метода исследованы кинетические характеристики гидролиза АТФ в условиях генерации д на мембране субмитохондриальных частиц и показано, что связывание субстрата в активном центре фермента является AJAh+ -зависимой стадией АТФазной реакции, (гл. 17").

Предложенный способ определения АТФазной активности при генерации на мембране субмитохондриальных частиц позволяет изучать процесс функционирования фермента в условиях, близких к нативным, а также АТФ-зависимые процессы, протекающие лишь в энергизованной мембране.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Гладышева, Татьяна Борисовна

ВЫВОДЫ

1. Показано, что при гидролизе АТФ и ГТФ штохондриальной Fj-АТФазой происходят медленные структурные перестройки молекулы фермента. Эти перестройки сопровождаются инактивацией Fj-АТФ-азы. Диметилсуберимидат, образующий одну межсубъединичную сшивку на молекулу АТФазы, предотвращает инактивацию фермента.

2. Умеренное гидростатическое давление в 200-150 атм ускоряет субстрат-зависимую инактивацию АТФазы, следовательно, структурные перестройки АТФазы сопровождаются уменьшением удельного парциального объема фермента и, по-видимому, изменением гидрофобной поверхности молекулы белка.

3. Методом седиментации активного фермента определены коэффициенты седиментации для нативной Fj-АТФазы и Fj-АТФазы, обработанной диметилсуберимидатом.

4. Определены величины энергий активации для АТФазной и ГТФ-азной реакций, а также для АТФазной реакции, катализируемой Fj-АТФазой, обработанной диметилсуберимидатом. Полученные результаты указывают на смену лимитирующей стадии АТФазной реакции при 18-20°С.

5. Предложен новый способ изучения АТФазной реакции в условиях генерации мембранного потенциала. Этот метод основан на применении специальных ингибиторов, избирательно подавляющих АТФазную активность в присутствии разобщителей и не влиявдих на активность АТФазы сопряженной фракции субмитохондриальных частиц. Показано, что при энергизации мембраны частиц максимальная скорость гидролиза АТФ уменьшается в 15 раз; константа Михаэлиса при этом увеличивается в два раза.

6. Показано, что связывание негидролизуемого аналога АТФ -AM$PNP - в активном центре АТФазы ухудшается, по крайней мере, на 4 порядка при генерации мембранного потенциала. Этот результат свидетельствует о том, что диссоциация АТФ из активного центра АТФазы является энергозависимой стадией АТФ-синтетазной реакции в митохондриях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Гладышева, Татьяна Борисовна, 1984 год

1. Акименко В.К., Минков И.Б., Бакеева Л.Е., Виноградов А.Д. "Выделение и свойства растворимой АТФазы митохондрий сердца быка" , Биохимия, 1972, вып. 2, т. 37, с. 348-359.

2. Березин И.В., Мартинек К. "Основы физической химии ферментативного катализа", 1977, М., Высшая школа, с. II0-II5. . .

3. Богуславский Л.И., Волков А.Г., Каргаполов А.В., Козлов И.А., Милейковская Е.Н. "АТФаза в растворе и на границе раздела.фаз октан/вода", Биоорган, химия, 1976, т. 2, № 6, с. 846-854.

4. Бреслер С.Е., Талмуд Д.Л. "О природе глобулярных белков", ДАН СССР, т. 43, № 7, с. 326-330.

5. Имедидзе Э.А., Козлов И.А., Метельская В.А., Мильгром Я.М. "Ингибирование митохондриальной АТФазы водорастворимым карбодии-мидом", Биохимия, 1978, т. 43, вып. 7, с. I404-I4I2.

6. Капрельянц А.С., Бинюсов В.И., Григорян Г.Л., Островский Д.И. "Подвижность белковых молекул в мембранах бактерий Micrococcus lysodeicticus ", Биохимия, 1974, т. 39, вып. 6, с. II03-II09.

7. Керимов Т.М., Мильгром Я.М., Козлов И.А., Рууге Э.К. "Изучение конформационных изменений в растворимой митохондриальной АТФазе методом спиновых меток", Биохимия, 1978, т. 43, вып. 8, с. I525-I53I.

8. Козлов И.А. "Механизм функционирования митохондриальной аде-нозинтрифосфатазы в системе окислительного фосфорилирования",

9. Биоорган, химия, 1975, т. I, № II, с. 1545-1569.

10. Козлов И.А., Кононенко В.А. "Взаимодействие растворимой мито-хондриальной АТФазы с адениновыми нуклеотидами и Мд2+", Биоорган, химия, 1975, т. I, № 4, с. 489-493.

11. Козлов И.А., Черняк Б.В. "Локализация каталитического центра Н+-АТФазы в митохондриальной мембране", ДАН СССР, т. 231, № I, с. 222-225.

12. Козлов И.А., Черняк Б.В. "Взаимодействие бифункциональных сшивающих реагентов с митохондриальной АТФазой", ДАН СССР, 1978, т. 238, В 6, с. 1479-1482.

13. Козлов И.А., Цыбовский И.С. "Различная доступность фактора Fj в растворе и в митохондриальной мембране для тринитробензолсуль-фоновой кислоты", 4 Всесоюзный биохимический съезд. Тезисы научных сообщений. 1979, М., Наука, т. I, с. 51-52.

14. Козлов И.А., Проханов О.А., Ягужинский Л.С. "Взаимодействие растворимой митохондриальной АТФазы с адениновыми нуклеотидами", Биоорган, химия, 1975, т. I, 4, с. 539-543. . .

15. Козлов И.А., Шаламберидзе М.В., Новикова И.Ю., Соколова Н.И., Шабарова З.А. "Смешанные ангидриды нуклеотидов и мезитиленкарбо-новой кислоты ингибиторы митохондриальной АТФазы", Биохимия, 1977, т. 42, вып. 9, с. I704-I7I0.

16. Козлов И.А., Метельская В.А., Михайлов С.Н., Новикова И.Ю., Флорентьев В.П. "Субстратная специфичность растворимой митохондриальной АТФазы", Биохимия, 1978, т. 43, вып. 4, с. 702-707.

17. Кочетов Т.А. "Практическое руководство по энзимологии". М., Высшая школа, 1972.

18. Мальян А.Н. "Об участии карбоксильной группы в активном центре CFj-АТФазы хлоропластов", ДАН СССР, 1979, т. 247, № 4,с. 993-996.

19. Метельский С.Т., Козлов И.А. "Изучение механизма действия растворимой митохондриалъной АТФазы", ДАН СССР, 1974, т. 219, №4, с. I0I0-I0I3.

20. Минков И.Б., Гюрова З.С. "Взаимодействие митохондриального белка-ингибитора с АТФазой", Митохондрии, 1974, М., Наука,с. 17-21.

21. Скулачев В.П. "Трансформация энергии в биомембранах", 1972, М., Наука.

22. Скулачев В.П., Козлов И.А. "Протонные аденозинтрифосфатазы", 1977, М., Наука.

23. Пупрун B.JI., Бикетов С.Ф., Милейковская Е.И., Тихонова Г.В., Козлов И.А. "Модель четвертичной структуры Fj-АТФазы из мембран бактерий Lactobacillus casei ", ДАН СССР, 1982, т. 265, К I,с. 246-247.

24. Пупрун B.JI., Месянжинова И.В., Козлов И.А. "Модель четвертичной структуры Fj-АТФазы из мембран митохондрий", Биофизика, 1983, т. 272, № 6, с. 1488-1492.

25. Черняк В.Я. "Исследование биополимеров на аналитической ультрацентрифуге с фотоэлектрической сканирующей абсорбционной оптической системой". Сб. Физико-химические методы в молекулярной биологии (ред. И.В.Березин), 1978, М., МГУ, с. 65-95.

26. Черняк Б.В., Козлов И.А. "Выход аденилилимидодифосфата из активного центра АТФазы субмитохондриальных частиц". Тезисы доклада на I Советско-Швейцарском симпозиуме по биологическим мембранам. 1979, Тбилиси, с. 99.

27. Akiey C.W., Spitberg V., Edelstein S.J. "Electron microscopy of beef heart P^ATPase crystals", J. Biol. Chem., 1983, v. 258, N 5, p. 3222-3229.

28. Altendorf K. "Purification of the DCCD-reactive protein of the energy-transducing ATPase complex from E. coli", PEBS Lett., 1977, v. 73, N 2, p. 271-275.

29. Amzel L.M. "Structure of P^-ATPase", J. Bioenerg. Biomembr., 1981, v. 13, N 3/4, p. 109-121.

30. Amzel L.M., Pedersen P.L. "Proton ATPases Structure and mechanism", Ann. Rev. Biochem., 1983, v. 52, p. 801-824.

31. Amzel L.M., McKinney M., Narayanan P., Pedersen P.L. "Strucoture of the mitochondrial P^-ATPase of 9 A resolution", Ргос» Natl. Acad. Sci. USA, 1982, v. 79, N 19, p. 5852-5856.

32. Azzi A., Bragadin M.A., Neri G., Parnia G., Tamburro A.M. "Aspin-label carbodiimide as a probe for mitochondrial ATPase",

33. FEBS Lett., 1973a, v. 30, Iff 2, p. 249-252.

34. Baird B.A., Hammes C.G. "Chemical cross-linking studies of beef heart mitochondrial coupling factor 1", J. Biol. Chem., 1977, v. 252, N 8, p. 4743-4748.

35. Beechey H.B., Hubbard S.A., Lirmett P.E., Mitchell A.D., Munn E.A. "A simple and rapid method for the preparation of adenosine triphosphatase from submitochondrial particles", Biochem. J., 1975s v. 148, N 1, p. 533-537.

36. Bertina R.M., Schrier P.L., Slater E.C. "The binding of auro-vertin to mitochondria and its effect on mitochondrial respiration", Biochim. Biophys. Acta, 1973, v. 305, N ", p. 503-518.

37. Bitar K.G. "Modification of P^-ATPase from yeast Saccharomyces cerevisiae with 5* -p- "^H.-fluorosulfonylbenzoyl adenosine", Biochem. Biophys. Acta, 1982, v. 109, N 1, p. 30-35.

38. Boyer P.D. "The binding-change mechanism of ATP-Synthesis1.1 In: Membrane Bioenergetics in Honor of Efraim Racker (eds* C.P.Lee, G.Schatz, L.Ernster), 1980, Palo Alto, Calif., p. 461-468.

39. Boyer P.D., Kohlbrenner V/.E., Smith L.T., Feldman R.E. "A unifying hypothesis for ADP participation in catalysis and control of F.j ATPase", Abstr. Second Eur. Bioenerg. Conf., 1982, Lyon, Prance, p. 23-24.2+

40. Bragg P.D., Hou C. "Cross-linking of minor subunits in Ca , 2+

41. Mg -activated ATPase of E. coli", Biochem. Biophys. Acta, 1976, v. 72, H" 4, p. 1042-1048.

42. Budker V.G., Kozlov I.A., Kurbatov V.A., Milgrom Ya. M. "The interaction of mitochondrial ATPase with an alkylating ATP-ana-log", PEBS Lett., 1977, v. 83, N1, p. 11-14.

43. Capaldi R.A. "On the subunit structure of the oligomyсin-sensitive ATPase", Biochem. Biophys. Res. Commun., 1973, v. 53, N 3, p. 1331-1337.

44. Carlier M.P., Holowka D.A., Hammes G.G. "Interaction of pho-toreactive and fluorescent nucleotides with chloroplast coupling factor 1", Biochemistry, 1979, v. 18, N 6, p. 3452-3457.

45. Carmeli C., Lifshitz Y., Gutman M. "Control of kinetic changes in ATPase activity of soluble coupling factor 1 frpm chloroplasts", PEBS Lett., 1978, v. 89, N 1, p. 211-214.

46. Cavalieri S.W., Neet K.E., Sable H.Z. "Enzymee of pentose biosynthesis. The quaternary structure and reacting from transketo-lase of Baker's yeast", Arch • Biochem. Biophys., 1975, v. 171, N 2, p. 527-529.

47. Chance В., Nishimura M. "Sensitive measurement of changes of hydrogen ion concentration", Meth. in Enzymol., 1967, v. 10, H 2, p. 641-653.

48. Chang T.M., Penefsky H.S. "Aurovertin as fluorescent probe of conformational change in beef heart mitochondrial ATPase", J. Biol. Chem., 1973, v. 248, К 4, p. 2746-2754.

49. Chernyak B.V., Kozlov I.A. "Adenylylimidodiphosphate release from the active site of submitochondrial particles ATPase", FEBS Lett., 1979, v. 104, N 1, p. 215-219.

50. Choate G.L., Hutton R.L., Boyer P.D. "Occurence and significance of oxygen exchange reactions catalyzed by mitochondrial adenosine triphosphatase preparations", J. Biol. Chem., 1979, v. 254, U 1, p. 286-290.

51. Chou P.Y., Fasman G.D. "Prediction of protein conformation", Biochemistry, 1974, v. 13, П 1, p. 222-245.

52. Davis B. "Disc-electrophoresis. II. Method and application to human serum proteins", Ann. I\T.Y. Acad. Sci., 1964, v. 121, p. 404427.

53. Deters D.N., Racker E., Nelson II., Nelson H. "Partial resolution of the enzymes catalazing photophosphorylation. XV. Approachto the active site of coupling factor 1", J. Biol. Chem., 1975, v. 250, N 2, p. 1041-Ю47.

54. Downie J*A«, Gibson P., Cox G.B. "Membrane adenosine triphosphatase of procaryotic се11ев", Annu., Rev. Biochem., 1979, v. 48, p. 103-131.

55. Drutza V.L., Kozlov I.A., Milgrom Ya.M., Shabarova Z.A., Soko-lova "An active-site-directed ATP analogue binde to the j8 -subunit of factor P^ mitochondrial АТРаве with its triphosphate moiety", Biochem. J., 1979, v. 182, IT 2, p. 617-619.

56. Perguson S.I., Lloyd W.I., Radda G.K., Slater E.S. "On the role of the essential tyrosine residue in the mitochondrial ATPase", Biochim. et Biophys. Acta, 1976, v. 430, N1, p. 189-193.

57. Preund P. "Proton highlife and midway tunneling", Trends Bio-chem. Sci., 1981, v. 6, N 6, p. 142-145.

58. Furuno Т., Ikegami A., Kihara H., YoshidaM., Kagawa Y. "Small-angle X-ray scattering study of adenosine triphosphatase from termophilic bacterium PS-3", J. Mol. Biol. 1983, v. 170, N 1,p. 137-153.

59. Galante Y.M., Wong S.-Y., Hatefi Y "Mitochondrial adenosine triphosphatase inhibitor protein: reservsible interaction with complex V (ATPsynthetase complex)", Biochemistry, 1981, v. 20, N 12, p. 2671-2678.

60. Garrett N.E., Penefsky H.S. "Interaction of adenosine nucleotides with multiple binding sites of beef heart mitochondrial ATPase", J. Biol. Chem., 1975, v. 250, N 11, p. 6640-6647.

61. Gay N.J., Walker J.E. "The atp operon: nucleotide sequence of the region encoding the & -subunit of Escherichia coli ATP-syn-thase", Nucleic Acids Res., 1981a, v. 9, N 9, p. 2187-2194.

62. Gay N.J., Walker J.E. "The atp operon : nucleotide sequence of promotor and genes for the membrane proteins, and the % -subu-nit of Escherichia coli ATP-synthase", Nucleic Acids Res., 1981b, v. 9, N 16, p. 3919-3926.

63. Girault G., Galmiche J.M. "Futher study of nucleotide-binding site on chloroplast coupling factor 1", Eur. J. Biochem., 1977, v. 77, N 2, p. 501-510.

64. Girault G., Galmiche J.M. "Chlortetracycline as a fluorescent probe of the first nucleotide binding site of the coupling factor СР., of Spinach chloroplasts", PEBS Lett., 1978, v. 95, N 1, p. 135-139.

65. Glasser L. "Proton conduction and injection in solids", Chem. Rev., 1975, v. 75, N 1, p. 21-29.

66. Gresser M., Cardon J., Rosen J., Boyer P.D. "Demonstration and quantitation of catalytic and non-catalytic bond ATP in sub-mitochondrial particles during oxidative phosphorylation", J. Biol. Chem., 1979, v. 254, N21, p. Ю649-Ю653.

67. Grubmeyer C., Cross R.L., Penefsky H.S. "Mechanism of ATP hydrolysis by beef heart mitochondrial ATPase. Rate constants for elementary steps in catalysis at a single site", J. Biol. Chem., 1982, v. 257, N 20, p. 12092-12100.

68. Harris D.A., Slater E.C# "Tightly bound nucleotides of the energy-transducing ATPase of chloroplasts and their role in pho-tophosphorylation", Biochim. et Biophys. Acta, 1975, v. 387, Ж 2, p. 335-348.

69. Harris D.A., Radda G.K., Slater E.C. "Tightly bonnd nucleotides of the energy-transducing ATPase and their role in oxidative phosphorylation. II. The beef heart mitochondrial system", Biochim. et Biophys. Acta, 1977, v. 459, N 2, p. 560-572.

70. Harris D.A., Gomez-Fernandez J.C., Klungsoyr L., Radda G.K. ec

71. Hilborne D.A., Hammes G.G. "Equilibrium binding of nucleotides to beef heart mitochondrial ATPase", Biochemistry, 1973, v. 12, II 2, p. 983-990.

72. Hinkle P*C., Horstman L.L. "Respiration driven proton transport in submitochondrial particles", J. Biol. Chem., 1971, v.246, Ж 11, p. 6024-6028.

73. House D., Racker E., "Proton translocation in submitochond-rial vesicles", J. Bioenerg., 1970, v. 1, N 1, p. 273-286.

74. Howell S.H., Moudrianakis E.N. "Function of the "quantasome" in photosynthesis: structure and properties of membrane-bound particle active in the dark reactions of photophosphorylation", Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1967, v. 58, N 3, p. 1261-1268.

75. HubermanM., Salton M.R.J. "Purification and properties of the latent P^-ATPase of Micrococcus lysodeikticus", Biochim. et Biophys. Acta, 1979, v. 547, N 2, p. 230-240.

76. Jaenicke R., Lauffer M.A. "Temperature-pressure experiments on the virus of tobacco bleaching mosaic", Biochemistry, 1969, v. 8, N 6, p. 3083-3089.

77. Josephs R., Harrington V/. "Form-stability of lysozyme in relation to pressure and temperature", Biochemistry, 1966, v. 5,1. N 1, p. 347-353.

78. Kagawa Y. "Reconstitution of the energy transformer gate and chanel subunit reassembly crystalline ATPase and ATPsynthesis", Biochim. et Biophys. Acta, 1978, v. 505, N 1, p. 45-93»

79. Kagawa Y., "Reconstitution of transport systems using thermophilic biomembranes; crystalline ATPase and role of subunits", Xl-th International congress of biochemistry. Abstracts, p. 420.

80. Kagawa Y., Sone N., Yoshida M., Hirata H., Okamoto H. "Proton translocating ATPase of thermophilic bacterium morphology, subunits and chemical composition", J. Biochem., 1976, v. 80, N 1, p. 141-151.

81. Kagawa Y., Sone N., Hirata H., Okamoto H., "Structure and function of H+-ATPase", J. Bioenerg. Biomembr., 1979, v. 11,1. N 3/4, p. 39-78.

82. Natl. Acad. Sci. USA, 1979, v. 76, N 3, p. 1126-1130.

83. Kanazawa H., Tamura P., Mabuchi K., Miki Т., Putai M. "Organization of unc gene cluster of Escherichia coli coding for proton-translocating ATPase of oxidative phosphorylation", Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1980, v. 77, N 12, p. 7005-7009.

84. Kanazawa H., Kayano Т., Mabuchi K., Putai M. "Nucleotide sequence of the genes coding for , p and )f subunits of the proton-translocating ATPase of Escherichia coli", Biochem. Bioph. Res. Commun., 1981b, v. 103, N 2, p. 604-612.

85. Klein G., Lunardi J., Vignais P.V. "Effect of the natural

86. ATPase inhibitor on the binding of adenine nucleotides and inorganic phosphate to mitochondrial P^-ATPase", Biochim. et Biophys. Acta, 1981, v. 636, IT 1, p. 185-192.

87. Klionsky D.J., Brusilow W.A.S., Simoni R.D. "Assembly of a functional PQ of the proton-translocating ATPase of Escherichia coli", J. Biol. Chem., 1983, v. 258, IT 16, p. 10136-10143.

88. Konstantinov A.A., Kuntz W.S., Kamensky A.U. "The Q-cicle in the mitochondrial respiratiry chane". In: Chemiosmotic proton circuits in biologycal membrane (eds. V.P.Skulachev, P.C.Hinkle), 1981, p. 123-146.

89. Kozlov I.A., Milgrom Ya.M. "The non-catalytic nucleotide-binding site of mitochondrial ATPase is localised on the -sub-unit (s) of factor Eur. J. Biochem., 1980, v. 106, IT 1,p. 457-462.

90. Kozlov I.A., Schalamberidse M.V., Novikova I.Yu., Sokolova N.I., Schabarova Z.A. "Mixed anhydrides of nucleotides and mesity-lencarboxylic acid as new specific inhibitors of mitochondrial ATPase", Biochem. J., 1979, v. 178, N 1, p. 339-343*

91. Kuntz I.D.J., Kauzmann V/.A. "Hydration of proteins and polypeptides", Edv. Protein Chem., 1974, v. 28, N2, p. 239-345»

92. Lam K.W., Warshaw J.В., Sanadi D.R. "The mechanism of oxidative phosphorylation. VI. Purification and properties of a second transfer factor", Arch. Biochem. Biophys., 1967, v. 119,p. 477-486.

93. Lardy H.A., Shuster S.M., Ebel R.E. "Exploring sites on mitochondrial ATPase for catalysis, regulation and inhibition", J. Supramol. Struct., 1975, v.3, N1, p. 214-221.

94. Lin P.G., Morales T. "Application of a one-step procedure for measuring inorganic phosphate in the presence of proteins", Analyt. Biochem., 1977, v. 77, N 1, p. 10-18.

95. Lowe P.N., Beechey R.B. "Interactions between the mitochondrial ATPase and periodate-oxidized adenosine 5 -triphosphate, an affinity label for ATP b.s.", Biochemistry,1982,v.21,N7,p.4073-82

96. Lowe P.N., Linnett P.E., Baum H., Beechey R.B. "MgATP-induced inhnbntion of the enzymic activity of chloroform-released ox-heart mitochondrial ATPase", Biochem. Biophys. Res. Commun., 1979, v. 91, N 2, p. 599-605.

97. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Parr A.L., Randall R.J. "Protein measurements with the Polin phenol reageht", J. Biol, Chem., 1951, v. 193, N 1, p. 265-276.

98. Mabuchi K., Kanazawa H., Kayano Т., Putai M. "Nucleotide sequence of the gene coding of the £ subunit of proton-translocating ATPase of Escherichia coli", Biochem. Biophys. Res, Commun., 1981, v. 102, N 1, p. 172-179.

99. MacLennane D.H., Tzagoloff A. "Studies on the mitochondrial adenosine triphosphatase system. IV. Purification and characterization of the oligomycin sensitive protein", Biochemistry, 1968, v. 7, N 3, p. 1603-1610.

100. Magnusson R.P., McCarty R.E. "Light-induced exchange of nucleotides into coupling factor 1 in Spinach chloroplast thylakoids",

101. J. Biol. Chem., 1976, v. 251, N 13, p. 7417-7422.

102. Marcus P., Schuster S.M., Lardy H.A. "Essential residues in mitochondrial adenosine triphosphatase", J. Biol. Chem., 1976, v. 251, N 4, p. 1775-1780.

103. Minkov I.В., Pitin A.P., Vasi4yeva E.A., Vinogradov A.D. "Mg^ induced ADP-dependent inhibition of the ATPase activity of beef heart mitochondrial coupling factor P^", Biochem. Biophys. Res. Commun. 1979, v. 89, IT 3, p. 1300 1306.

104. Mitchell P. "Chemiosmotic coupling in oxidative and photo-synthetic phosphorylation", Biol. Rev., 1966, v. 41, N 1, p. 445502.

105. Mitchell P. "Cation-translocation ATPase models; how direct is the participation of ATP and its hydrolysis products in cation translocation?", PEBS Lett., 1973, v. 53, N 1, p. 267-274.

106. Mitchell P. "A chemiosmotic molecular mechanism for proton-translocating ATPase", PEBS Lett., 1974, v. 43, N1, p. 189-194.

107. Montecucco C., Azzi A. "Molecular interaction of adenosine triphosphatase with the mitochondrial membrane as revealed by spin label study", J. Biol. Chem., 1975, v. 250, N 13, p. 50205025.

108. Moroney J.V., McCarty R.E. "Effects of proteolytic digestion on the Ca^+-ATPase activity and subunits latent and thiol-ac-tivated chloroplast coupling factor 1", J# Biol. Chem., 1982a, v. 257, N 10, p. 5910-5914,

109. Moroney J.V., McCarty R.E. "Light-dependent cleavage of thesubunit of coupling factor 1 by trypsin causes activation of 2+

110. Mg -ATPase activity and uncoupling of photophosphorylation in Spinach chloroplasts", J. Biol. Chem., 1982b, v. 257, Iff 10, p. 5915-5920.

111. Moyle J., Mitchell P. "Active/inactive state transitions of2+mitochondrial ATPase molecules influenced by Mg , anions and aurovertin", FEBS Lett., 1975, v. 56, N 1, p. 55-61.

112. Nabedryk-Viala E., Calvet P., Thiery J.M., Galmiche G.M., Girault G. "Interaction of adenine nucleotides with the coupling factor of Spinach chloroplasts", FEBS Lett., 1977, v# 79, N 1, p. 139-143.

113. Nagle J.F., Mille M., Morowitz H.J. "Theiry of hydrogen bonded chains in bioenergetics", J. Chem. Phys., 1980, v. 72, H 7, p. 3959-3971.

114. Nelson N. 11 Proton-ATPase of chloroplasts", Curr. Top. Bio-energ., 1981, v. 11, p. 1-29*

115. Nelson N., Eytan E«, Notsani В., Sigrist H., Sigrist—Nelson K., Gilter C. "Isolation of a chloroplast N,N'-dicyclohexylcarbo-diimide-binding proteolipid, active in protone translocation", Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1977, v. 74, N 5, p. 2375-2378. *

116. Nemethy G., Peer W.G., Scharaga G.A. "Effect of protein-sou-end interactions on protein conformation", Enn. Rev. Biophys. Bioeng., 1981, v. 10, N 2, p. 459-497.

117. Ohta S., Nakanishi M., Tsuboi M., Yoshida M., Kagawa Y. "Kinetics of hydrogen-deuterium exchange in ATPase from a ther-mophylic bacterium PS-3", Biochem. Biophys. Res. Commun., 1978, v. 80, И 2, p. 929-935.

118. Ovchinnikov Yu.A., Abdulaev H.G., Feigina M.Y., Kiselev A.V., Lobanov N.A. "Recent findings in the structure-functional characteristics of Bacteriorhodopsin ", FEBS Lett., 1977, v. 84,1. N 1, p. 1-4.

119. Pansini A., Guerrieri F., Papa S. "Control of proton conduction by the -ATPase in the inner mitochondrial membrane", Eur. J. Biochem., 1978, v. 92, И 1, p. 545-551.

120. Paradies H.H#, Schmidt U.D. "Site and molecular parameters of adenosine triphosphatase from Escherichia coli", J. Biol. Chem., 1979, v. 254, N 12, p. 5257-5263.

121. Paradies H.H., Zimmerman J., Schmidt U.D. "The conformation of chloroplast coupling factor 1 from Spinach in solution", J. Biol. Chem., 1978, v. 253, N 15, p. 8972-8979.

122. Penefsky U.S., Warner R.C. "Partial resolution of the enzymes catalyzing oxidative phosphorylation. VI. Studies on the mechanism of cold inactivation of mitochondrial adenosine triphosphatase", J. Biol. Chem., 1965, v. 240, N 8, p. 4694-4699.

123. Perlin D.S., Cox D.N., Senior A.E. "Integration of P1 and membrane sector of the proton-ATPase of Escherichia coli", J. Biol. Chem., 1983, v. 258, N 16, p. 9793-97800.

124. Philosoph S., Khananshvili D., Gromet-Elhanan Z. "Sequential removal and reconstitution of subunits J} and <f from a membrane-bound P • P.J-ATP synthase", Biochem. Biophys. Res. Commun., 1981, v. 101, N 2, p. 384-389.

125. Phylips R. "Adenosine and the adenine nucleotides ionization, mrtal complex formation and conformation in solution", Chem. Rev., 1966, v. 66, N 5, p. 501-520.

126. Pougeois R., Satre M., Vignais P.V. "N-ethoxycarbonyl-2-eto-xy-1,2-dihydroquinoline, a new inhibitor of the mitochondrial

127. P1-ATPase", Biochemistry, 1978, v. 17, N 6, p. 3018-3023.

128. Pougeois R., Satre M., Vignaid P.V. "Reactivity of mitochondrial P^-ATPase to dicyclohexylcarbodiimide. Inactivation and binding studies", Biochemistry, 1979, v. 18, N 4, p. 1408-1413.

129. Pullman M.E., Monroy G.G, "A naturally occurring inhibitor of mitochondrial ATPase", J. Biol. Chem., 1963, v. 238, N 11, p. 3762-3769.

130. Rectenwald D., Hess B. "A slow conformational change xn the transient state kinetics of soluble ATPase of yeast mitochondria",

131. FEBS Lett., 1977, v. 80, N1, p. 187-189.О

132. Rosing J., Slater E.C. "The value of Д6 for the hydrolysis of ATP", Biochim. et Biophys. Acta, 1972, v. 267, N1, p. 275-290.

133. Rosing J., Harris D.A., Kemp A., Slater E.S. "Nucleotide-binding properties of native and cold-treated mitochondrial ATPase", Biochim. Biophys. Acta, 1975, v, 376, II 1, p. 13-26.

134. Rosing J., Smith D.J., Kayalar C., Boyer P.D. "Medium ADP and not ADP already tightly bound to thylalcoid membranes forms the initial ATP in chloroplast phosphorylation", Biochem. Biophys. Res. Commun., 1976, v. 72, N 1, p. 1-8.

135. Rossman M.G., Argos P. "Protein folding", Ann. Rev. Biochem., 1981, v. 50, p. 497-532.

136. Runswick M.J., Walker J.E. "The amino acid sequence of the fy -subunits of ATP synthase from bovine heart mitochondria", J.

137. Biol. Chem., 1983, v. 258, II 5, p. 3081-3093.

138. Rurie I.J., Yagendorf A.T. "Correlation between a conformational change in the coupling factor protein and the high energy state in chloroplasts", J. Biol. Chem., 1972, v. 247, II 8,p. 4453-4457.

139. Saraste M., Gay II.J., Eberle A., Runswick M.J., Walker J.E. "The atp operon: nucleotide sequence of the genes for the Jf , Pand i subunits of Escherichia coli ATP-synthase", Nucleic Acids Res., 1981, v. 9, N 25, p. 5287-5296.

140. Satre M., Klein G., Vignais P.V. "Structure of beef heart mitochondrial F.,-ATPase. Arrangement of subunits as disclosedby cross-linking reagents and selective labeling by radioactive ligands", Biochim. et Biophys. Acta, 1976, v. 453, N 1, p. 111120.

141. Scholes P., Mitchell P., Moyle J. "The polarity of proton translocation in some photosynthetic microorganisms", Eur. J. Biochem., 1969, v. 8, N 1, p. 450-454.

142. Sebald W., Wachter E. "Amino acid sequence of the putative protonophore of. the energy-transducing ATPase complex", In: Energy conservation in biological membranes (eds. G.Schafer, M. Klingenberg), 1978, p. 228-236.

143. Senior A.E. "On the relationship between the oligomycine-sensitivity conferring protein and other mitochondrial coupling factors", J. Bioenerg., 1971, v. 2, N 1, p. 141-150.

144. Senior A.E., Brooks Y.C. "Studies on the mitochondrial oli-gomycin insensitive ATPase", Arch. Biochem. Bophys., 1970, v.140, N 1, p. 257-262.

145. Senior A.E., V/ise J.G. "The proton-ATPase of bacteria and mitochondria", J. Membr. Biol., 1983, v. 73, N 2, p. 105-124.

146. Shchipakin V.N., Chuchlova E.A., Evtodienko Yu.V. "Reconstruction of mitochondrial H+ -translocating system in proteolipo-somes", Biochem. Biophys. Res. Commun., 1976, v. 69, N 1, p. 123127.

147. Sierra M.P., Tzagoloff A. "Assembly of the mitochondrial membrane system. Purification of a mitochondrial product of the ATPase", Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1973, v. 70, N 6, p. 31553159.

148. Skulachev V.P., "Integrating functions of biomembranes and the biological role of protonic potential", In: Mitochondria and microsomes in Honor of Lars Ernster (eds. C.P.Lee, G.Shatz), 1981, Palo Alto, Calif., p. 375-406.

149. Slater E.C. "How does P^ make ATP?" In: Membrane bioenerge-tics in Honor of E.Racker (eds. C.P.Lee, G.Shatz, L.Ernster), 1979, Palo Alto, Calif., p. 447-460.

150. Soper J.W., Deker G.L., Pedersen P.L. "Mitochondrial ATPase complex", J. Biol. Chem., 1979, v. 254, К 21, p. 11170-11176.

151. Stoeckenius W. "A model for the function of bacteriorhodop-sin". In: Membrane transduction mechanisms (eds. R.A.Capaldi, R.A.Cone, J.E. Dowling), 1979, New York, v. 33, p. 39-47.

152. Sugino A., Miyoshi Y. "The specific precipitation of orto-phosphate and some biochemical applications", J. Biol. Chem., 1964, v. 239, N 4, p. 2360-2364.

153. Svedberg Т., Pedersen K.O. "The ultracentrifuge". 1940, Oxford, Clarendon Press, p. 34.

154. Timasheff S.N., Pregon R.P., Lee J.C. "A solution physical-chemical examination of the self-associations of tubulin", Sym-pos. Ped. Proc., 1976, v. 35, N 3, p. 1886-1890.

155. Ting L.P., Wang J.H. "Effect of phosphate and adenine nucleotides on the rate of labeling of functional groups at the catalytic site of P^-ATPase", J. Bioenerg. Biomembr. , 1980a,v. 12, N 3/4, p. 79-93.

156. Ting L.P., Wang J.H. "Functional groups at the catalytic site of F.j adenosine triphosphatase", Biochemistry, 1980b, v. 19, N 25, p. 5665-5670.

157. Tondre С., Hammes G.G. "A kinetic study of the binding of an ADP fluorescent analog to mitochondrial ATPase", Biochim. et Biophys. Acta, 1973, v. 314, N 1, p. 245-249.

158. Tsuprun V.L., Mesyanzhinova I.V., Kozlov I.A., Orlova E.V., Shubnikov A.V. "Electron microscopy of beef heart mitochondrial F.j-ATPase", FEBS Lett., 1984, v. 167, 12, p. 285-290.

159. Vasilyeva E.A., Minkov I.B., Fitin A.F., Vinogradov A.D. "Kinetic mechanism of mitochondrial adenosine triphosphatase. ADP-specific inhibition as revealed by the steady-state kinetics", Biochem. J., 1982a, v. 202, N 1, p. 9-14.

160. Vasilyeva E.A., Minkov I.B., Pitin A.P., Vinogradov A.D. "Kinetic mechanism of mitochondrial adenosine triphosphatase. Inhibition by azide and activation by sulphite", Biochem. J., 1982b, v. 202, N 1, p. 15-23.

161. Verschoor G.J., Van der Sluis P.R., Slater E.C. "The binding of aurovertin to isolated jS subunit of P^ (mitochondrial ATPase). Stoicheiometry of 0 subunit in P^", Biochim. et Biophys. Acta, 1977, v. 462, N 2, p. 438-449.

162. Wagenvoord R.J., Van der Kraan I., Kemp A. "Specific photo-labelling of beef heart mitochondrial ATPase by 8-azido-ATP", Biochim. et Biophys. Acta, 1977, v. 460, N 1, p. 17-24.

163. V/agenvoord P.J., Van der Kraan J., Kemp A. "Localization ofadenine nucleоtide-binding sites in beef-heart mitochondrial ATPase by photolabelling with 8-azido-ADP and 8-azido-ATPa, Biochim. et Biophys. Acta, 1979, v. 548, N 1, p. 85-95.

164. Wagenvoord R.J., Kemp A., Slater E.C# "The number and localisation of adenine nucleotide-binding sites in beef-heart mitochondrial ATPase (P^) determined by photolabelling with 8-azido-ATP and 8-azido ADP", Biochim. et Biophys. Acta,1980,v.593,N1,2DU

165. Webb M.R., Grubmeyer C., Penefsky H.S., Trentham D.R. "The stereochimical course of phosphoric residue transfer catalyzed by beef heart mitochondrial ATPase", J. Biol. Chem., 1980, v.255, N 24, p. 11637-11639.

166. Williams R.J.P. "The history and the hypotheses concerning ATP-formation by energ sed protons", PEBS Lett, 1978, v. 85, N 1, p. 9-19.

167. Williams N., Coleman P.S. "Exploring the adenine nucleotide binding sites on mitochondrial P^-ATPase with a new photoaffini-ty probe, з'-o-(4-benzoyl)benzoyl-adenosine 5' -triphosphate", J. Biol. Chem., 1982, v. 257, N 6, p. 2834-2841.

168. YoshidaM., Sone N., Hirata H., Kagawa Y. "Evidence for ttn-ree c^ subunits in one molecule of -ATPase from thermophillic bacterium PS-3", Biochem. Biophys* Res. Commun., 1978, v. 84,1. N 1, p. 117-122.

169. СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

170. Гладышева Т.Б., Ходжаев Е.Ю., Черняк Б.В., Козлов И.А. "Исследование лимитирующей стадии гидролиза АТФ митохондриальной Н+-АТФазой". Сб. трудов I Всесоюзного биофизического съезда. 1982, Москва, т. 2, с. 32.

171. Гладышева Т.Б., Ходжаев Е.Ю., Черняк Б.В., Козлов И.А. "Влияние мембранного потенциала на гидролиз АТФ в субмитохондриальных частицах". ДАН СССР, 1984, т. 276, с. 980-983 .

172. Черняк Б.В., Ходжаев Е.Ю., Гладышева Т.Б., Козлов И.А. "Исследование влияния мембранного потенциала на гидролиз АТФ в субмитохондриальных частицах (СМЧ)". 16 конференция ФЕБО. Тезисы научных сообщений. 1984, Москва, с. 288.

173. Chernyak B.V., Chernyak V.Ya., Gladysheva Т.В., Kozhano-va Z.E., Kozlov I.A. "Structural rearrangments in soluble mitochondrial ATPase". Biochim. et Biophys. Acta, 1981, v. 635,1. Ж 2, p. 552-570.

174. Chernyak B.V., Gladysheva T.B., Kozlov I.A. "Studies ofthe rate-limiting steps of the i>1 -ATPase reaction". ii EBEC Conference. Short reports, 1982, Lion, Prance, v. 2, p. 29.

175. Принощу огромную благодарность Владимиру Петровичу СКУЛА-ЧЕВУ за плодотворное обсуждение результатов этой работы.