Adenylate kinase-like activity and phosphotransferase-like activity from $F_1$-ATPase of Escherichia coli was revealed by $^{31}P$ NMR spectroscopy. Incubation of F1-ATPase with ADP in the presence of $Mg^{2+}$ shows the appearance of $^{31}P$ resonances from AMP and Pi, suggesting generation of AMP and ATP by adenylate kinase-like activity and the subsequent hydrolysis to Pi. Incubation of $F_1$-ATPase with ADP in the presence of methanol shows additional peak from methyl phosphate, suggesting phosphotransferase-like activity of $F_1$-ATPase. Both adenylate kinase-like activity and phosphotransferase-like activity has not been reported from $F_1$-ATPase of Escherichia coli. $^{31}P$ NMR could be a valuable tool for the investigation of phosphorous related enzyme.
The production and cation flux-mediated activation of the P-type ATPase in Helicobacter pylori was investigated. Using the polymerase chain reaction (PCR), the proton pump genotype of H. pylori was found to be positive for both F-type and P-type ATPases. Yet, their production in terms of enzyme specific activity varied substantially depending on H. pylori strains, ranging over 3-fold. Its main constituent appeared to be the P-type ATPase pool, in contrast to other common bacterial compositions. Interestingly, the F-type ATPase was observed only when intact H. pyloricells were exposed to pH 4.5 or above (37$^{\circ}C$ for 1 h). In contrast, significant amounts of the P-type ATPase still remained after 1 h of cell treatment even at pH below 4.5. By enriching the acidic medium with RPMI(pH 3.0), the P-type ATPase was stabilized, accompained by inactivation of the F-type ATPase. Using H. pylori membrane vesicles, it was found that ammionia-mediated cation flux increased the rate of ATP hydrolysis by the P-type ATPase. Accordingly, these data strongly suggest that the P-type ATPase is involved or functions as an effective regulator for the cation flux across the H. pylori membrane, thereby reducing the risk of excess proton influx.
Asymmetry amongst nucleotide binding sites of Escherichia coli $F_1$-ATPase was examined using $^{19}F$ NMR signal from fluorinated analogs of adenine nucleotides bound to nucleotide binding sites. ADP-$CF_2-{PO_3}^{2-}$ showed no inhibitory effect to $F_1$-ATPase. But ADP-CHF-${PO_3}^{2-}$ (racemic mixture) showed competitive inhibition of $F_1$-ATPase with $K_i$ of $60\;{\mu}m$. ADP-CHF-${PO_3}^{2-}$ shows only negligible binding to $EF_1$ in the absence of $Mg^2+$. With the addition of $Mg^2+$ to the medium, the $^{19}F$ resonance of free ADP-CHF-${PO_3}^{2-}$ disappeared and the new broad resonances appeared. Appearance of more than two new asymmetric resonances following the binding of ADP-CHF-${PO_3}^{2-}$ to $EF_1$ may indicate that at least one of the isomers showed split resonances. This may suggest that the region between ${\alpha}$-and ${\beta}$-phosphate of ADP-CHF-${PO_3}^{2-}$ which is bound to catalytic sites is experiencing a different environment at different sites.
The present work was designed to determine whether change in fluidity of the mitochondrial membrane affects mitochondrial {TEX}$F_{1}${/TEX}{TEX}$F_{0}${/TEX}ATPase characteristics in NIDDM-prone BHE/Cdb rat. Isolated mitochondria fom BHE/Cdb rat fed a 6% coconut oil or corn oil were functionally tested by an analysis of its respiration and the coupling of this process to ATP synthesis in presence of oligomycin, a specific inhibitor of oxidative phosphorylation (OXPHOS), that binds to the {TEX}$F_{1}${/TEX}{TEX}$F_{0}${/TEX}ATPase. Mitochondria from rats fed coconut oil were more responsive to the inhibitory action of oligomycin with respect to state 3 respiration, respiratory control (RC) ratio and ADP:P (P/O) ratio than were mitochondria from rats fed corn oil. In state 3 respiration, mitochondria from rats fed coconut oil consumed less oxygen than did mitochondria from rats fed corn oil. RC ratio was lower in the mitochondria from rats fed coconut oil than was mitochondria from rats fed corn oil. In P/O ratio, the mitochondria from rats fed coconut oil had a lower P/O ratio than did mitochondria from rats fed corn oil. The data showed that the chang influidity of the mitochondrial membrane by dietary fat affected mitochondrial {TEX}$F_{1}${/TEX}{TEX}$F_{0}${/TEX}ATPase characteristics. The present study on diet differences in {TEX}$F_{1}${/TEX}{TEX}$F_{0}${/TEX}ATPase characteristics provides considerable insight into the role diets play in the control of mitochondrial function, expecially OXPHOS in NIDDM with mitochondrial defects.
[ $^{31}PNMR$ ] spectroscopy revealed the adenylate kinase-like activity and the phosphotransferase activity from $F_1-ATPase$ of Escherichia coli. Incubation of $F_1-ATPase$ with ADP in the presence of $Mg^{2+}$ shows the appearance of $^{31}P$ resonances from AMP and Pi, suggesting the generation of AMP and ATP by adenylate kinase-like activity and the subsequent hydrolysis to Pi. Incubation of $F_1-ATPase$ with ADP in the presence of methanol shows additional peak from methyl phosphate, suggesting phosphotransferase activity of $F_1-ATPase$. Both adenylate kinase-like activity and the phosphotransferase activity has not been reported from $F_1-ATPase$ from Escherichia coli. $^{31}P$ NMR proved that it could be a valuable tool for the investigation of phosphorous related enzyme.
1. 표고버섯, L. edodes 중의 adenosine-5'-triphosphatase를 황산암모늄 30% 포화로 분별침전 및 Sephadex G-200 겔 여과로 정제하였다. 2. 이 버섯 중에는 3종류의 단백질 분획과 adenosine-5'-triphosphate 기질에 대한 두 종류의 활성분획 I, II, III 및 IV를 얻었다. 3. 활성분획 II를 정제하여 얻은 이 효소의 최적 pH 및 최적 온도는 각각 7.6 및 $58^{\circ}C$였고, 열 안정성은 $20-40^{\circ}C$에서 30분 동안 안정하였다. 이 효소의 Km값은 1.81mM이었다.
This study was designed to determine whether genetic defects in the efficiency of ATP synthesis existed in the NIDDM-prone BHE/cdb rat and to determine whether these defects caused the development of glucose intolerance. Thyroxine treatment provided an excellent clue as to the nature of the genetic defects in this rat. The characteristics of hyperhyroid and control Sprague-Dawley(SD) and BHE/cdb rats were studied. Hyperthyroidism was induced through the addition of thyroxine($T_4$) to the diet(2mg/kg of diet). Active proton conductances and passive proton conductances were tested. Mitochondria from hyperhyroid BHE/cdb rats were less efficient iii active proton conductances than mitochondria from hyperhyroid SD rats. It showed that decreased efficiency of ATP synthesis in the BHE/cdb rat was probably related to defects in active proton conductance, Indicating aberrant FoATPase. The levels of $F_1F_0$ATPaseATPase activity were tested. Mitochondria from hyperthyroid BHE/cdb rats were less active than mitochondria from hyperthyroid SD rats. This may be an attribute of aberrant F$_1$ATPase and may contribute to the BHE/cdb strain s characteristic of reduced ATP synthesis efficiency. Glucose tolerances were tested. BHE/cdb rats were profoundly affected by thyroxine, whereas SD rats were less so. It showed that the diabetes phenotype in BHE/cdb rats was related to defects in thyroxine-induced uncoupling. These results showed the decreased efficiency of ATP synthesis due to genetic defects in $F_1F_0$ATPase had relevance to the characteristic of impaired glucose tolerance in the NIDDM-prone BHE/cdb rat.
표고버섯의 mitochondria에 금속 chelating agent인 10 mM EDTA 및 10 mM o-Phe을 포함하는 10 mM Tris-HCl 완충용액(pH 7.5)으로 48시간 동안 각각 투석처리 하였을 때 mitochondria 내의 철 이온 함량이 투석처리를 하지 않은 대조구에 비하여 각각 74% 및 68% 감소되며, mitochondrial $F_1-ATPase$의 활성도는 대조구에 비하여 각각 56% 및 49%의 활성을 상실하였다. EDTA 투석에 의하여 활성을 상실한 metal-free mitochondrial $F_1-ATPase$는 $0.5\;mM\;Fe^{3+}$과 $0.05\;mM\;Mg^{2+}$에 의하여 각각 81% 및 70%의 활성이 회복되었으며, $Fe^{2+}$에 의해서는 활성이 회복되지 않았다. 또한 이 효소는 $0.5\;mM\;Fe^{3+}$와 $0.05\;mM\;Mg^{2+}$이 공존할 때 95%의 재활성화를 나타내었으며, $Fe^{2+}$와 $Mg^{2+}$의 공존 효과는 없었다. o-Phe으로 투석한 효소도 각 이온에 대하여 EDTA로 투석한 효소와 유사한 결과를 나타내었다. 그러므로, 표고버섯 내의 mitochondrial $F_1-ATPase$는 그 활성을 나타내는 데 있어서 $Fe^{3+}$ 및 $Mg^{2+}$을 필요로 함을 알았다. 기질 ATP에 대한 효소의 Km값은 1.67 mM이나, 효소를 가장 크게 활성화시키는 $0.5\;mM\;Fe^{3+}$와 $0.05\;mM\;Mg^{2+}$이 존재할 때의 Km값은 0.65 mM로서 기질 친화성이 증가되었다.
1. 표고버섯중 광감응성 mitochondrial $F_1-ATPase$는 $Fe^{3+},\;Fe^{2-}$ 및 $Mg^{2+}$ 이온에 의하여 각각 활성화 되었으나 5.0 mM $Fe^{3+}$ 이온에 의한 상대활성도는 대조구에 비하여 107% 증가시켰다. 2 $Mg^{2+}$ 존재하에서 $Fe^{3+}$ 및 $Fe^{2-}$ 각 이온 농도효과는 모두 효소의 활성을 증가시켰으나 0.1 mM $Mg^{2+}$과 5.0 mM $Fe^{3+}$ 이온의 공존하에서 170%를 증가시켜 $Mg^{2+}$ 이온에 의한 상승작용을 보였다. 3. 0.1 mM $Mg^{2+}$와 0.1 mM $Fe^{2+}$ 존재하에서 $Fe^{3+}$ 이온농도효과는 그 농도가 5.0 mM일 때 168%의 활성도 증가를 보여 $Fe^{2-}$ 이온공존효과는 없었다. 4. 이 효소는 $Mg^{2+}$ 및 $Fe^{3+}$ 이온에 의하여 활성화되는 특성을 가지고 있으며 활성금속이온 존재하에서 측정한 최적 pH 빛 온도는 각각 7.5 및 $66^{\circ}C$였다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.