МИОКИНАЗА

МИОКИНАЗА (аденозин-5'-фосфат-киназа, АДФ-фосфомутаза, АТФ:АМФ-фосфотрансфераза; КФ 2. 7. 4. 3; тривиальное название аденилаткиназы мышц) — фермент, катализирующий обратимую реакцию взаимопревращения адениновых нуклеотидов, к-рая обеспечивает сохранение и использование энергии адениновых нуклеотидов и включение АМФ в качестве активного компонента в систему обмена энергии. Эта реакция протекает согласно уравнению: АТФ + АМФ ⇆ АДФ + АДФ. Важнейшая роль аденилаткиназы в биологических системах заключается в том, что она участвует в поддержании равновесия между адениновыми нуклeотидами, осуществляющими метаболический контроль в клетке. Соотношение концентраций этих нуклеотидов является фактором, регулирующим соотношение между биохим, системами, образующими и использующими АТФ.

Активность аденилаткиназы в сыворотке крови значительно возрастает на ранних стадиях инфаркта миокарда; с течением болезни активность фермента постепенно уменьшается параллельно изменению активности лактатдегидрогеназы (см.). Активность аденилаткиназы повышается также после стресса и при ряде патологических состояний (интоксикациях, миопатиях и т. д.). При мышечной дистрофии типа Дюшенна активность аденилаткиназы в мышцах и цереброспинальной жидкости значительно снижена. Обнаружена также наследственная недостаточность аденилаткиназы в эритроцитах, обусловленная дефектом аутосомного гена и частично проявляющаяся у гетерозигот. Обычно это заболевание сопровождается конгенциальной несфероцитарной гемолитической анемией. Однако определение активности аденилат-киназы в качестве клин, анализа пока не производится.

М. открыта в 1943 г. Коловиком (S. Colowick) и Калкаром (H. Kalckar) в скелетных мышцах, а затем обнаружена А. В. Котельниковой и другими исследователями в различных тканях животных и у микроорганизмов. Впоследствии название «миокиназа» стало сохраняться только для мышечной аденилаткиназы. М. из мышц различных животных и человека является тепло- и кислотостабильным ферментом.

М. из различных источников представляет собой глобулярный белок с мол. весом (массой) 21 000 — 21 500, содержащий две свободные SH-группы на 1 моль белка. Для М. из мышц человека мол. вес (масса) равен 21 500, удельная активность 2000 мкмоль АТФ в минуту на 1 мг белка при 25 ° и pH 8,0; К_м для АТФ, АДФ и АМФ ок. 0,3 мМ. Оптимум pH М. из мышц человека составляет 7,0—8,0, Изоэлектрическая точка находится при pH 6,1. Активаторами М. являются ионы Mg²⁺ и в меньшей степени других двухвалентных металлов — Ca²⁺, Mn²⁺, Ba²⁺. Фермент специфичен в отношении акцептора фосфата — АМФ; донором фосфата наряду с АТФ могут служить другие нуклеотиды. Ингибиторами реакции, катализируемой М., являются АТФ, АМФ, аденозин (конкурентно по отношению к АДФ) и АДФ (конкурентно по отношению к АМФ и АТФ).

Аденилаткиназа различных тканей локализована в основном в митохондриях; так, 68% аденилат-киназной активности печени крысы обнаружено в митохондриях и лишь 20% — в цитозоле.

Изоферментный состав М. сложен: напр., в печени крысы найдено четыре изофермента. Полиморфизм аденилаткиназы обнаружен в лизатах эритроцитов приматов и человека. У приматов найдено 6 типов аденилаткиназы, а у человека постоянно присутствуют изоферменты М., соответствующие трем основным фенотипам АК1, АК2 и АК2-1, а также иногда АК3-1 и AK4-1. Данные по исследованию частоты аллелей АК в крови человека используются в судебной медицине.

Для определения активности аденилаткиназы разработан ряд методов: спектрофотометрический (напр., определение АТФ в сопряженной системе с гексокиназой, глюкозой, глюкозо-6-фосфатдегидроге-назой и НАДФ), потенциометрический (в системе, сопряженной с креатинкиназой) и др.

См. также Киназы.

Библиография: Номенклатура ферментов, пер. с англ., под ред. А.Е. Браунштейна, М., 1979; N о d a L. Adenylate kinase, в кн.: The enzymes, ed. by P. D. Boyer, v. 8, p. 279, N. Y.— L., 1973, bibliogr.

H. B. Гуляева.