가토 신피질 절편에서의 K-pNPPase활성에 대한 Ouabain 및 Vanadate의 영향

Effects of Ouabain and Vanadate on K-pNPPase Activity in Rabbit Renal Cortical Slices

Na-K-ATPase의 일부로 알려져 있으며 intact cell에서도 쉽게 활성의 측정이 가능한 K-pNPPase활성을 신피질 절편에서 측정하여 ouabain에 영향을 받는 산소 소모량 및 세포내 전해질 함량, 그리고 microsome에서 측정한 Na-K-ATPase활성에 대한 ouabain 및 vanadate의 효과를 비교 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 신피질 절편에서 p-NPPase활성은 60분간 시간에 직선적으로 비례하여 증가하였고 이중 1 mM ouabain에 의해 억제되는 K-pNPPase활성은 악 55% 정도로서 전 incubation기간 중 일정한 값을 보였다. 2) K-pNPPase활성을 50% 억제하는 ouabain 및 vanadate의 농도는 각각 7.9 X 10^-6M과 1.3 X 10^-5M이었다. 3) 신피질 절편에서 측정한 전체 산소 소모량 중 1 mM ouabain에 의해 억제되는 부분(ouabain-sensitive fraction)에 대한 ouabain과 vanadate의 50% 억제 농도는 각각 6.3 X 10^-6M과 2.5 X 10^-5M로서 K-pNPPase에서의 값과 유사하였다. 4) Ouabain 및 vanadate에 의한 세포내 Na⁺ 및 K⁺함량의 변화 양상은 절편에서 측정한 K-pNPPase활성의 변화 양상과 유사하였다. 5) Microsome에서 측정한 Na-K-ATPase활성은 10^-3M의 ouabain이 나 vanadate에 의해 완전 억제되었으며 50% 억제 농도는 각각 1.2 X 10^-6M과 1.6 X 10^-6M로 1 mM ouabain에 영향을 받는 K-pNPPase 활성 및 산소 소모량을 50% 억제하는 농도보다 ouabain은 약 5배 vanadate는 약 15배 정도 낮았다. 이상의 결과로 미루어 가토 신피질 절편에서 측정한 K-pNPPase활성은 Na⁺-K⁺교환 점프의 활성을 나타내는 좋은 지표가 될 수 있으며 특히 세포막을 통한 물질 이동이나 세포의 기능에 대한 영향과 Na-K-ATPase활성에 대한 영향을 동시에 보고자 할 때는 microsome에서 측정한 Na-K-ATPase활성보다 더 이상적이라고 사료된다.

This study was carried out to investigate whether the K-pNPPase activity in renal cortical slices can be used as an index for measuring the activity of Na⁺-K⁺ exchange pump. The K-pNPPase activity, Ouabain-sensitive oxygen consumption add intracellular electrolytes content in slices, and Na-K-ATPase activity in microsome were measured and the effects of ouabain and vanadate on these were observed. The results are as follows : 1) p-NPPase activity in slices increased linearly with incubation time during 60 minutes, and K⁺-dependent, ouabain-sensitive fraction was about 55% of total p-NPPase activity. This value was almost the same through out the incubation time. 2) The concentrations of ouabain and vanadate for 50f inhibition of K-pNPPase activity were7.0 X 10^-6M and 1.3 X 10^-5M, respectively. 3) The ouabain-sensitive oxygen consumption in slices was reduced to 50% of control value by 6.3 X 10^-6M ouabain or 2.5 X 10^-5M vanadate. These concentrations were similar to those for 50% inhibition of K-pNPPase activity. 4) The trends of intracellular electrolytes change by ouabain and vanadate were similar to those of the change in K-pNPPase activity. 5) The Na-K-ATPase activity in microsome prepared from renal cortex was completely inhibited by 10^-3M ouabain or 10^-3M vanadate and the concentration for 50% inhibition was 1.2 X 10^-6M in ouabain and 1.6 X 10^-6M in vanadate, which were much lower than those for K-pNPPase activity or ouabain-sensitive oxygen consumption in slices. These results indicate that K-pNPPase activity measured in renal cortical slices is a better index for evaluating Na⁺-K⁺ exchange pump activity than Na-K-ATPase activity measured in microsome.