5192605617

REGULACJA ODDYCHANIA MITOCHONDRIALNEGO

27

Czy jednak wykazanie, że translokaza nie jest w tych warunkach w równowadze, jest równoznaczne z postulowaniem jej roli regulacyjnej (1)? Wiemy jak umowne jest określenie granicy między reakcjami bliskimi i oddalonymi od równowagi. Na skutek tej umowności dwie grupy, po wykonaniu prawie że identycznych doświadczeń i uzyskaniu podobnych wyników, wyciągały przeciwne wnioski. Na podstawie miareczkowania atraktylozydem hepatocytów w warunkach aktywnej gluko-neogenezy Akerboom i wsp. (60) postulowali regulacyjną rolę trans-lokazy nukleotydów adeninowych, podczas gdy S t u b b s i wsp. (76) wykluczali ją.

W rozpatrywaniu roli regulacyjnej enzymu bardzo pomocne okazuje się kryterium siły kontrolowania (Ci) (77—78, 1). Jest ono znacznie precyzyjniejsze od omawianego powyżej kryterium oddalenia reakcji od stanu równowagi. Siła kontrolowania to współczynnik określający, jak zmiana aktywności.wybranego enzymu (E^ wpływa na przepływ przez szlak metaboliczny (J):

Współczynnik ten został niezależnie wprowadzony przez H i g g i n s a (79, 80), Kacsera i Burnsa (77, 78) i Heinricha ze współpracownikami (81—83). Wysoka siła kontrolowania świadczy o dużej możliwości odgrywania przez enzym roli regulacyjnej. Dodajmy jeszcze, że suma sił kontrolowania wszystkich enzymów szlaku jest równa jedności (2 C; = 1), tak więc za wysokie siły kontrolowania można uznać te przewyższające wartość 0.2. Olbrzymie znaczenie dla szerszego wprowadzenia analizy sił kontrolowania do badań biochemicznych miało opracowanie metody, według której możliwe jest ich oznaczenie z zastosowaniem inhibitorów (84). To właśnie dzięki tej metodzie grupa J. M. T a -g e r a z Amsterdamu zmierzyła w fosforylujących mitochondriach siłę kontrolowania translokazy nukleotydów adeninowych w odniesieniu do mitochondrialnego oddychania (85). Okazało się, że siła ta zmienia się w zależności od obciążenia tego układu transportującego. W mitochondriach zawieszonych w środowisku z heksokinazą i glukozą przy maksymalnej szybkości oddychania (stan III (28)) siła ta może osiągnąć wartość około 0.3. Jest to już znaczna siła kontrolowania. Badania te potwierdzają więc możliwość roli regulacyjnej translokazy nukleotydów adeninowych (30, 65, 67).

Wahania w wartości siły kontrolowania translokazy nukleotydów adeninowych są związane ze zmiennością wielkości sil kontrolowania innych reakcji układu oksydacyjnej fosforylacji w zależności od szybkości oddychania. Stwierdzono, że reakcjami charakteryzującymi się znacznymi siłami kontrolowania mogą być: bierna przenikalność błony dla protonów (wysoka siła kontrolowania szybkości oddychania zbliżonych do stanu