Over the course of evolution, many

Over the course of evolution, many decapod taxa have radiated from their ancestral marine environment into more dilute habitats (Schubart et al., 1998). Among these groups are the trichodactylid crabs, which have become fully adapted to fresh water, and are completely independent of salt water for their reproduction and development (Augusto et al., 2007). Such truly freshwater, hololimnetic crabs maintain the osmolality and ionic concentrations of their hemolymph far above those of the dilute external medium, generating strong gradients that result in diffusive salt loss and osmotic water uptake across their permeable body surfaces (Onken and McNamara, 2002 and Amado et al., 2006). In general, such movements are compensated for by low osmotic and ionic permeabilities (Shaw, 1959, Greenaway, 1981, Morris and Van Aardt, 1998 and McNamara et al., 2005) and by efficient mechanisms of active salt uptake located in the posterior gills (Onken and McNamara, 2002, Lucu and Towle, 2003, Weihrauch et al., 2004 and Freire et al., 2008).

According to recent models, Na+ absorption across the gill epithelium of freshwater crabs involves the coordinated action of a basal (Na+,K+)-ATPase and apical, amiloride-sensitive Na+-channels (Furriel et al., 2010). An apical Cl−/HCO3− exchanger affords Cl− entry into the gill cell cytoplasm while basal Cl− channels mediate Cl− efflux to the hemolymph. Carbonic anhydrase provides HCO3− counter-ions for the electron-neutral apical Cl− movement, and H+, exported to the subapical space by an apical V-ATPase. The resulting hyperpolarization of the apical cytoplasm thus favors Na+ entry and Cl− exit through their respective channels (reviewed by Kirschner, 2004, Freire et al., 2008 and Furriel et al., 2010).

The V-ATPase (E.C. 3.6.3.14) is a membrane-associated enzyme that actively transports protons across membranes. Ubiquitous to eukaryotic cells, it is found in the membranes of various organelles and in the plasma membranes of specialized cells, acidifying organelle lumens or the extracellular fluid, and generating an electrochemical gradient that drives secondary transport processes (reviewed by Sun-Wada and Wada, 2010, Toei et al., 2010 and Nakanishi-Matsui et al., 2010). V-ATPases are structurally conserved, regardless of kingdom (Stevens and Forgac, 1997), and possess two multi-subunit, functional domains. Recent models suggest that protons are transported via the integral V0 domain, composed of six different subunit types (a, c, c", d, e and Ac45, in mammals, and a, c, c', c", d and e, in yeasts). Multiple copies of the proteolipid c subunit are organized in V0 as a ring (“c-ring”), each copy possessing a single, buried, essential glutamate residue that is reversibly protonated during H+ transport. Access hemi-channels are provided by the a subunit, enabling the protons to reach and leave the acidic residues. Eight different subunits (A–H) are present in the peripheral V1 domain; subunits A and B occur as three copies each, disposed in an alternating ring pattern; ATP is hydrolyzed at catalytic sites located at the A and B subunit interfaces. The V0 and V1 domains are connected by multiple stalks; a central stalk, formed by subunits D, F and d, is attached to the c-ring and passes through the center of the A3B3 hexamer. Apparently, ATP hydrolysis drives the rotation of the central stalk and the c-ring relative to the a subunit, resulting in unidirectional proton transport across the membrane by a rotary mechanism (reviewed by Saroussi and Nelson, 2009, Toei et al., 2010 and Nakanishi-Matsui et al., 2010).

The mechanisms regulating V-ATPase activity are complex and not well studied. The best known mechanism consists of the rapid, reversible dissociation of V0 and V1 to silenced domains, apparently involving phosphorylation of the C subunit by protein kinase A ( Beyenbach and Wieczorek, 2006 and Toei et al., 2010). Proton transport across the apical membrane of some polarized cells is also regulated by the reversible insertion of fully assembled V-ATPase molecules derived from intracellular pools of specialized vesicles, in response to A subunit phosphorylation ( Alzamora et al., 2010 and Toei et al., 2010). Additional regulatory mechanisms include blockage of ATP hydrolysis by reversible disulfide bond formation at catalytic sites in the A subunit, and modification of the coupling efficiency of ATP hydrolysis and proton translocation, apparently modulated by the presence of certain isoforms of some subunits in the enzyme complex ( Kawasaki-Nishi et al., 2001, Forgac, 2007 and Toei et al., 2010).

Dilocarcinus pagei Stimpson is a trichodactylid crab endemic to the Amazon and Paraguay/Paraná river basins of South America ( Magalhães et al., 2005). The species is an old and well-adapted freshwater inhabitant, and a very strong anisosmotic and anisoionic hyper-regulator ( Onken and McNamara, 2002 and Augusto et al., 2007). Further, this species presents very low transepithelial conductances and remarkable ion selectivities in the abdominal and thoracic hindguts, which may reduce passive salt loss and osmotic water uptake ( McNamara et al., 2005).

The mechanisms of ion transport across the posterior gills of D. pagei have been closely examined over the last few years ( Onken and McNamara, 2002, Weihrauch et al., 2004 and Furriel et al., 2010). These gills are the main sites of ion uptake, and their epithelia show a unique, structurally and functionally asymmetrical architecture consisting of thick proximal, and thin distal ionocytes ( Onken and McNamara, 2002, Weihrauch et al., 2004 and Furriel et al., 2010). Salt uptake apparently involves the extrusion of H+ to the subcuticular space by an apical V-ATPase in the thin ionocytes of the distal epithelium, hyperpolarizing the apical membrane and rendering the adjacent cytosol electron-negative. A local HCO3− build-up, generated by carbonic anhydrase activity, drives Cl− uptake via an apical Cl−/HCO3− exchanger; these intracellular Cl− ions are then channeled to the opposing thick ionocytes across interconnecting cytoplasmic bridges, entering the hemolymph from the thick ionocytes via basally-located Cl− channels. Also in the thick ionocytes, apical Na+ channels and H+/Na+ exchangers that employ carbonic anhydrase-derived H+ furnish Na+ to the (Na+,K+)-ATPase located in the long basal invaginations nearby ( Furriel et al., 2010), resulting in the secretion of a Na+ and Cl− rich fluid to the hemolymph.

While gill (Na+,K+)-ATPase kinetics have been analyzed in many marine and estuarine crabs (Genovese et al., 2004, Leone et al., 2005a, Li et al., 2006, Garçon et al., 2007, Garçon et al., 2009, Masui et al., 2008 and Masui et al., 2009), few studies have focused on the biochemical mechanisms that underlie the notable hyperosmoregulatory ability of true freshwater crabs. In this regard, we have recently kinetically characterized the (Na+,K+)-ATPase in microsomes from D. pagei posterior gills ( Furriel et al., 2010). However, in contrast, only a single crustacean gill V-ATPase has been kinetically characterized to date, that from the palaemonid shrimp Macrobrachium amazonicum ( Faleiros et al., 2010). Further, information on the effect of salinity on V-ATPase specific activity in crustacean gills is scanty ( Pan et al., 2007 and Tsai and Lin, 2007), and the mechanisms modulating enzyme activity in response to salinity changes are entirely unknown.

Here we provide a full kinetic characterization of the V-ATPase in microsomal preparations from the posterior gills of D. pagei acclimated to different salinities (< 0.5‰ to 21‰) for 10 days, and we examine the time course of acclimation to a single hyperosmotic challenge (21‰). Our data reveal remarkable alterations in the specific activity and kinetic properties of the enzyme in response to salinity acclimation and during the time course of exposure to 21‰, indicative of short- and long-term modulatory mechanisms of V-ATPase activity.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในช่วงวิวัฒนาการ taxa decapod หลายมี radiated จากสภาพแวดล้อมของทะเลโบราณเป็นมากกว่า dilute อยู่อาศัย (Schubart et al., 1998) ระหว่างกลุ่มเหล่านี้มีปู trichodactylid ซึ่งได้กลายเป็นเต็มปรับน้ำ และมีอิสระอย่างสมบูรณ์ของน้ำเกลือในการสืบพันธุ์และการพัฒนา (Augusto et al., 2007) ดังกล่าวอย่างแท้จริงปลา ปู hololimnetic รักษา osmolality และ ionic ความเข้มข้นของ hemolymph ของไกลเหนือบรรดาสื่อภายนอก dilute สร้างไล่ระดับสีที่แข็งแกร่งที่ทำให้สูญเสียเกลือ diffusive และดูดซับน้ำการออสโมติกทั่วพื้นผิวของร่างกาย permeable (Onken และแม็กนามา รา 2002 และ Amado et al., 2006) ทั่วไป ความเคลื่อนไหวดังกล่าวมีชดเชย โดยการออสโมติก และ ionic permeabilities ต่ำ (Shaw, 1959, Greenaway, 1981 มอร์ริส และ Van Aardt, 1998 และแม็กนามาราร้อยเอ็ด al., 2005) และกลไกที่มีประสิทธิภาพของการดูดซับเกลือที่ใช้งานอยู่ใน gills หลัง (Onken และแม็กนามา รา 2002, Lucu และ Towle, 2003, Weihrauch et al., 2004 และ Freire et al., 2008)ตามรุ่นล่าสุด นา + ดูดซึมผ่าน epithelium เหงือกปูปลาเกี่ยวข้องกับการดำเนินการประสานงานของโรค (Na + K +) - ATPase และปลายยอด อะมิโลไรด์ลับนา + - ช่อง (Furriel et al., 2010) แลกเปลี่ยน Cl−/HCO3− ที่ปลายยอดแล้ว Cl− เข้าเหงือกเซลล์ไซโทพลาซึมในขณะที่ช่อง Cl− โรคบรรเทา Cl− efflux เพื่อ hemolymph Carbonic anhydrase ให้ HCO3− กันซึ่งเป็นกลางอิเล็กตรอนปลายยอด Cl− เคลื่อนไหว และ H + ส่งออกไปยังพื้นที่ subapical โดย V-ATPase ปลายยอด Hyperpolarization ผลลัพธ์ของไซโทพลาซึมปลายยอดจึงสนับสนุนนา + รายการ และ Cl− ออกผ่านช่องทางของพวกเขาเกี่ยวข้อง (ตรวจทาน โดย Kirschner, 2004, Freire et al., 2008 และ Furriel et al., 2010)V-ATPase (E.C. 3.6.3.14) เป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมมเบรนที่กำลังขนส่งโปรตอนผ่านเยื่อหุ้ม แพร่หลายไปยังเซลล์ eukaryotic มันอยู่ ในเยื่อหุ้มของ organelles ต่าง ๆ และเยื่อหุ้มพลาสมาเซลล์เฉพาะ acidifying เฟือออร์แกเนลล์หรือน้ำมัน extracellular และสร้างไล่ระดับสีเป็นไฟฟ้าที่ไดรฟ์กระบวนการขนส่งรอง (ตรวจทาน โดยซันวาดาและ Wada, 2010, al. et คลองเตย 2010 และโรง Nakanishi et al., 2010) V ATPases มี structurally อยู่ โดยราชอาณาจักร (Stevens และ Forgac, 1997), และมีโดเมนย่อยหลาย หน้าที่ 2 รุ่นล่าสุดแนะนำว่า โปรตอนถูกลำเลียงผ่านเมน V0 เป็น ส่วนประกอบย่อยที่แตกต่างกัน 6 ชนิด (a, c, c", d, e และ Ac45 ในการเลี้ยงลูกด้วยนม และ c a, c,', c ", d และ e ใน yeasts) หลายสำเนาย่อย c proteolipid มีการจัดระเบียบใน V0 เป็นแหวน ("c-แหวน"), แต่ละสำเนามี single ฝัง glutamate จำเป็นสารตกค้างที่เป็น protonated reversibly ระหว่าง H + ขนส่ง จัดให้มีช่องทางเข้าถึงซีกย่อย เปิดโปรตอนถึง และปล่อยตกเปรี้ยว Subunits ต่าง ๆ แปด (A – H) อยู่ในโดเมน V1 ต่อพ่วง subunits A และ B เกิดเป็นสำเนาแต่ละ ตัดจำหน่ายในการสลับรูปแบบเสียงโทรศัพท์ ATP เป็น hydrolyzed ที่อเมริกาตัวเร่งปฏิกิริยาที่อยู่อินเทอร์เฟซย่อย A และ B เชื่อมต่อโดเมน V0 และ V1 โดย stalks หลาย สายเซ็นทรัล ก่อตั้งขึ้น โดย subunits D, F และ d กับวงแหวน c และผ่านศูนย์กลางของ A3B3 hexamer เห็นได้ชัด ไฮโตรไลซ์ ATP ขับหมุนสายเซ็นทรัลและแหวน c กับการย่อย เกิดในขนส่งทิศทางโปรตอนผ่านเยื่อที่ โดยระบบโรตารี่ (ตรวจทาน โดย Saroussi และเนลสัน 2009, al. et คลองเตย 2010 และโรง Nakanishi et al., 2010)The mechanisms regulating V-ATPase activity are complex and not well studied. The best known mechanism consists of the rapid, reversible dissociation of V0 and V1 to silenced domains, apparently involving phosphorylation of the C subunit by protein kinase A ( Beyenbach and Wieczorek, 2006 and Toei et al., 2010). Proton transport across the apical membrane of some polarized cells is also regulated by the reversible insertion of fully assembled V-ATPase molecules derived from intracellular pools of specialized vesicles, in response to A subunit phosphorylation ( Alzamora et al., 2010 and Toei et al., 2010). Additional regulatory mechanisms include blockage of ATP hydrolysis by reversible disulfide bond formation at catalytic sites in the A subunit, and modification of the coupling efficiency of ATP hydrolysis and proton translocation, apparently modulated by the presence of certain isoforms of some subunits in the enzyme complex ( Kawasaki-Nishi et al., 2001, Forgac, 2007 and Toei et al., 2010).Dilocarcinus pagei Stimpson is a trichodactylid crab endemic to the Amazon and Paraguay/Paraná river basins of South America ( Magalhães et al., 2005). The species is an old and well-adapted freshwater inhabitant, and a very strong anisosmotic and anisoionic hyper-regulator ( Onken and McNamara, 2002 and Augusto et al., 2007). Further, this species presents very low transepithelial conductances and remarkable ion selectivities in the abdominal and thoracic hindguts, which may reduce passive salt loss and osmotic water uptake ( McNamara et al., 2005).The mechanisms of ion transport across the posterior gills of D. pagei have been closely examined over the last few years ( Onken and McNamara, 2002, Weihrauch et al., 2004 and Furriel et al., 2010). These gills are the main sites of ion uptake, and their epithelia show a unique, structurally and functionally asymmetrical architecture consisting of thick proximal, and thin distal ionocytes ( Onken and McNamara, 2002, Weihrauch et al., 2004 and Furriel et al., 2010). Salt uptake apparently involves the extrusion of H+ to the subcuticular space by an apical V-ATPase in the thin ionocytes of the distal epithelium, hyperpolarizing the apical membrane and rendering the adjacent cytosol electron-negative. A local HCO3− build-up, generated by carbonic anhydrase activity, drives Cl− uptake via an apical Cl−/HCO3− exchanger; these intracellular Cl− ions are then channeled to the opposing thick ionocytes across interconnecting cytoplasmic bridges, entering the hemolymph from the thick ionocytes via basally-located Cl− channels. Also in the thick ionocytes, apical Na+ channels and H+/Na+ exchangers that employ carbonic anhydrase-derived H+ furnish Na+ to the (Na+,K+)-ATPase located in the long basal invaginations nearby ( Furriel et al., 2010), resulting in the secretion of a Na+ and Cl− rich fluid to the hemolymph.While gill (Na+,K+)-ATPase kinetics have been analyzed in many marine and estuarine crabs (Genovese et al., 2004, Leone et al., 2005a, Li et al., 2006, Garçon et al., 2007, Garçon et al., 2009, Masui et al., 2008 and Masui et al., 2009), few studies have focused on the biochemical mechanisms that underlie the notable hyperosmoregulatory ability of true freshwater crabs. In this regard, we have recently kinetically characterized the (Na+,K+)-ATPase in microsomes from D. pagei posterior gills ( Furriel et al., 2010). However, in contrast, only a single crustacean gill V-ATPase has been kinetically characterized to date, that from the palaemonid shrimp Macrobrachium amazonicum ( Faleiros et al., 2010). Further, information on the effect of salinity on V-ATPase specific activity in crustacean gills is scanty ( Pan et al., 2007 and Tsai and Lin, 2007), and the mechanisms modulating enzyme activity in response to salinity changes are entirely unknown.Here we provide a full kinetic characterization of the V-ATPase in microsomal preparations from the posterior gills of D. pagei acclimated to different salinities (< 0.5‰ to 21‰) for 10 days, and we examine the time course of acclimation to a single hyperosmotic challenge (21‰). Our data reveal remarkable alterations in the specific activity and kinetic properties of the enzyme in response to salinity acclimation and during the time course of exposure to 21‰, indicative of short- and long-term modulatory mechanisms of V-ATPase activity.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในช่วงของการวิวัฒนาการที่แท็กซ่า Decapod จำนวนมากได้แผ่จากสภาพแวดล้อมทางทะเลของพวกเขาลงไปในแหล่งที่อยู่อาศัยของบรรพบุรุษเจือจางมากขึ้น (Schubart et al., 1998) กลุ่มเหล่านี้เป็นปู trichodactylid ซึ่งได้กลายเป็นที่ดัดแปลงมาอย่างเต็มที่เพื่อให้น้ำจืดและมีความเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ของเกลือน้ำสำหรับการทำสำเนาและการพัฒนาของพวกเขา (ออ et al., 2007) เช่นน้ำจืดอย่างแท้จริงปู hololimnetic รักษาความเข้มข้น osmolality และอิออนของเลือดของพวกเขาเหนือกว่าบรรดาสื่อภายนอกเจือจางสร้างการไล่ระดับสีที่แข็งแกร่งที่ทำให้สูญเสียเกลือ diffusive และดูดน้ำออสโมติกทั่วพื้นผิวที่ร่างกายดูดซึมของพวกเขา (ONKEN และนารา 2002 และ Amado et al., 2006) โดยทั่วไปแล้วการเคลื่อนไหวดังกล่าวจะถูกชดเชยด้วยต่ำ permeabilities ออสโมติกและอิออน (ชอว์, 1959, กรีน, 1981 มอร์ริสและแวน Aardt 1998 และนารา et al., 2005) และกลไกที่มีประสิทธิภาพของการดูดซึมเกลือที่ใช้งานอยู่ในเหงือกหลัง (ONKEN และนารา 2002 ฟันนี่และ Towle 2003 Weihrauch et al., 2004 และแฟร et al., 2008). ตามที่เมื่อเร็ว ๆ นี้นางแบบนา + การดูดซึมทั่วเหงือกเยื่อบุผิวของน้ำจืดปูเกี่ยวข้องกับการประสานงานการดำเนินการของฐาน ( Na + K +) -. ATPase และปลาย, amiloride ที่ไวต่อ + นา -channels (Furriel et al, 2010) ปลาย Cl- / HCO3- แลกเปลี่ยนกำบังรายการ Cl- พลาสซึมเข้าสู่เซลล์เหงือกในขณะที่ช่อง Cl- ฐานเป็นสื่อกลางที่จะไหล Cl- เลือด anhydrase คาร์บอให้ไอออนเคาน์เตอร์ HCO3- สำหรับการเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนที่เป็นกลางปลาย Cl- และ H + ส่งออกไปยังพื้นที่ subapical โดยปลาย V-ATPase hyperpolarization ผลของพลาสซึมปลายจึงโปรดปรานรายการ Na + และ Cl- ทางออกผ่านช่องทางของตน (การตรวจสอบโดยริชเนอร์ 2004 Freire et al., 2008 และ Furriel et al., 2010). V-ATPase (EC 3.6.3.14 ) เป็นเอนไซม์เมมเบรนที่เกี่ยวข้องที่แข็งขันขนส่งโปรตอนผ่านเยื่อหุ้ม แพร่หลายไปยังเซลล์ eukaryotic พบในเยื่อหุ้มของอวัยวะต่างๆและในเยื่อหุ้มพลาสม่าของเซลล์เฉพาะ acidifying ลูเนลล์หรือของเหลวและสร้างการไล่ระดับสีไฟฟ้าที่ไดรฟ์กระบวนการขนส่งรอง (การตรวจสอบโดยซันดะและดะ 2010 เตย et al., 2010 และนากานิชิมัทสุอิ-et al., 2010) V-ATPases ป่าสงวนโครงสร้างโดยไม่คำนึงถึงราชอาณาจักร (สตีเวนส์และ Forgac, 1997) และมีสองหน่วยย่อยหลายโดเมนการทำงาน รุ่นล่าสุดแสดงให้เห็นว่าโปรตอนจะถูกส่งผ่านทางโดเมนหนึ่ง V0 ประกอบด้วยหกชนิด subunit แตกต่างกัน (A, C, C ", D, E และ AC45 ในเลี้ยงลูกด้วยนมและ A, C, c 'ค" d และ e ในยีสต์) หลายแห่ง subunit proteolipid คถูกจัดอยู่ใน V0 เป็นแหวน ("คริง") แต่ละสำเนาที่มีเพียงหนึ่งเดียวฝังกากกลูตาเมตที่สำคัญที่มีการพลิกกลับโปรตอนในช่วง H + การขนส่ง การเข้าถึงครึ่งช่องทางที่มีการจัดไว้ให้โดยหน่วยย่อยที่ช่วยให้โปรตอนในการเข้าถึงและทิ้งสารตกค้างที่เป็นกรด แปดหน่วยย่อยที่แตกต่างกัน (A-H) ที่มีอยู่ในโดเมน V1 ต่อพ่วง หน่วยย่อย A และ B เกิดขึ้นเป็นสามชุดแต่ละจำหน่ายในรูปแบบเสียงสลับ; เอทีพีไฮโดรไลซ์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เว็บไซต์ตั้งอยู่ที่ A และ B อินเตอร์เฟซ subunit โดเมน V0 และ V1 เชื่อมต่อด้วยก้านหลาย ๆ ก้านกลางที่เกิดขึ้นจากหน่วยย่อย D, F และ D จะแนบมากับคริงและผ่านศูนย์กลางของ A3B3 hexamer ที่ เห็นได้ชัดว่าเอทีพีจองจำไดรฟ์ที่หมุนของก้านกลางและญาติคแหวนกับ subunit ส่งผลในการขนส่งโปรตอนทิศทางเดียวผ่านเยื่อหุ้มเซลล์โดยกลไกการหมุน (การตรวจสอบโดย Saroussi และเนลสัน, 2009, คลองเตย et al., 2010 และ นากานิชิมัทสุอิ-et al., 2010). กลไกการควบคุมกิจกรรม V-ATPase มีความซับซ้อนและไม่ได้ศึกษากัน กลไกที่รู้จักกันดีที่สุดประกอบไปด้วยอย่างรวดเร็วแยกออกจากกันย้อนกลับของ V0 และ V1 กับโดเมนเงียบเห็นได้ชัดว่าเกี่ยวข้องกับ phosphorylation ของ subunit C โดยโปรตีนไคเนส A (Beyenbach และ Wieczorek 2006 และเตย et al., 2010) การขนส่งโปรตอนผ่านเยื่อหุ้มปลายของเซลล์ขั้วจะถูกควบคุมโดยการแทรกย้อนกลับของการประกอบอย่างเต็มที่โมเลกุล V-ATPase มาจากสระว่ายน้ำภายในเซลล์ของถุงพิเศษเพื่อตอบสนองต่อ phosphorylation subunit A (Alzamora et al., 2010 และเตย et al, 2010) กลไกการกำกับดูแลเพิ่มเติมรวมถึงการอุดตันของเอทีพีจองจำโดยการสร้างพันธะไดซัลไฟย้อนกลับได้ที่เว็บไซต์ตัวเร่งปฏิกิริยาในหน่วยย่อย A, และการเปลี่ยนแปลงของประสิทธิภาพการมีเพศสัมพันธ์ของเอทีพีจองจำและโยกย้ายโปรตอนปรับเห็นได้ชัดว่าการปรากฏตัวของไอโซฟอร์มบางอย่างของหน่วยย่อยบางอย่างในการทำงานของเอนไซม์ที่ซับซ้อน ( คาวาซากิ Nishi et al., 2001 Forgac 2007 และเตย et al., 2010). Dilocarcinus pagei Stimpson เป็นปู trichodactylid ถิ่นกับ Amazon และปารากวัย / Paranáลุ่มน้ำของทวีปอเมริกาใต้ (Magalhães et al., 2005) สายพันธุ์ที่เป็นที่เก่าแก่และดีเหมาะอยู่อาศัยน้ำจืดและ anisosmotic ที่แข็งแกร่งมากและ anisoionic ไฮเปอร์ควบคุม (ONKEN และนาราปี 2002 และออกัส et al., 2007) นอกจากนี้สายพันธุ์นี้ที่มีการจัด conductances transepithelial ต่ำมากและการเลือกเกิดไอออนที่โดดเด่นในช่องท้องและ hindguts ทรวงอกซึ่งอาจลดการสูญเสียเกลือ passive และดูดน้ำออสโมติก (นารา et al., 2005). กลไกของการขนส่งไอออนทั่วเหงือกหลังของ D . pagei ได้รับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา (ONKEN และนารา 2002 Weihrauch et al., 2004 และ Furriel et al., 2010) เหงือกเหล่านี้เป็นเว็บไซต์หลักของการดูดซึมไอออนและ epithelia ของพวกเขาแสดงให้เห็นเอกลักษณ์สถาปัตยกรรมโครงสร้างและสมดุลการทำงานประกอบด้วยใกล้เคียงหนาและปลายบาง ionocytes (ONKEN และนารา 2002 Weihrauch et al., 2004 และ Furriel et al., 2010) การดูดซึมเกลือเห็นได้ชัดว่าเกี่ยวข้องกับการอัดขึ้นรูปของ H + พื้นที่ subcuticular โดยปลาย V-ATPase ใน ionocytes บางของเยื่อบุผิวปลาย hyperpolarizing เยื่อหุ้มปลายและการแสดงผลที่อยู่ติดกันเซลล์อิเล็กตรอนลบ HCO3- ท้องถิ่นสร้างขึ้นที่เกิดจากกิจกรรม anhydrase คาร์บอไดรฟ์การดูดซึม Cl- ผ่านปลาย Cl- / แลกเปลี่ยน HCO3-; เหล่านี้ไอออน Cl- ภายในเซลล์จะมีช่องทางจากนั้นไปที่ ionocytes หนาตรงข้ามสะพานที่เชื่อมต่อกันทั่วนิวเคลียสเข้าเลือดจาก ionocytes หนาผ่าน basally อยู่ช่อง Cl- นอกจากนี้ใน ionocytes หนาปลายนา + ช่องทางและ H + / นาแลกเปลี่ยน + ที่จ้าง H anhydrase ที่ได้มาจากคาร์บอ + ให้ + นาไป (Na + K +) - ATPase อยู่ใน invaginations ฐานยาวใกล้เคียงส่งผลให้ (Furriel et al, 2010). การหลั่งของนา + และ Cl- ของเหลวที่อุดมไปด้วยเลือดได้. ในขณะที่เหงือก (Na + K +) -.. จลนศาสตร์ ATPase ได้รับการวิเคราะห์ในทะเลจำนวนมากและปูน้ำเค็ม (เส et al, 2004, ราลีโอน, et al, 2005A, Li et al., 2006 Garcon et al., 2007 Garcon et al., 2009 Masui et al., 2008 และ Masui et al., 2009) การศึกษาน้อยมีความสำคัญกับกลไกทางชีวเคมีที่รองรับความสามารถ hyperosmoregulatory ที่โดดเด่นของจริง ปูน้ำจืด ในเรื่องนี้เราได้เมื่อเร็ว ๆ นี้ kinetically โดดเด่น (Na + K +) - ATPase ในไมโครดีจากเหงือกหลัง pagei (Furriel et al, 2010). แต่ในทางตรงกันข้ามเพียงกุ้งเดียวเหงือก V-ATPase มีลักษณะ kinetically วันที่จากกุ้ง palaemonid Macrobrachium amazonicum (Faleiros et al., 2010) นอกจากนี้ข้อมูลเกี่ยวกับผลกระทบของความเค็มต่อ V-ATPase กิจกรรมที่เฉพาะเจาะจงในเหงือกกุ้งคือขาดแคลน (แพน et al., 2007 และ Tsai และหลิน, 2007) และกลไกการปรับการทำงานของเอนไซม์ในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความเค็มเป็นที่รู้จักอย่างสิ้นเชิง. ที่นี่ ที่เรามีให้ลักษณะการเคลื่อนไหวเต็มรูปแบบของ V-ATPase ในการเตรียมไมโครจากเหงือกหลังของดี pagei ปรับตัวได้ความเค็มแตกต่างกัน (<0.5 ‰ 21 ‰) เป็นเวลา 10 วันและเราตรวจสอบเวลาที่แน่นอนของการปรับตัวไป hyperosmotic เดียว ความท้าทาย (21 ‰) ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่โดดเด่นในกิจกรรมที่เฉพาะเจาะจงและคุณสมบัติการเคลื่อนไหวของเอนไซม์ในการตอบสนองต่อความเค็มและเคยชินกับสภาพในช่วงเวลาของการเปิดรับถึง 21 ‰บ่งบอกถึงกลไกในระยะสั้นและ modulatory ในระยะยาวของกิจกรรม V-ATPase

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผ่านหลักสูตรของวิวัฒนาการ และ decapod หลายคนที่เกิดจากสภาพแวดล้อม ทางทะเล บรรพบุรุษของตนเป็นเจือจางที่อยู่อาศัย ( schubart et al . , 1998 ) ของกลุ่มเหล่านี้เป็นปู trichodactylid ซึ่งได้กลายเป็นน้ำจืดปรับอย่างเต็มที่และสมบูรณ์อิสระของน้ำเกลือของการสืบพันธุ์และการพัฒนา ( Augusto et al . , 2007 ) ดังกล่าวอย่างแท้จริง หินปู hololimnetic รักษาค่าความเข้มข้นของไอออนและเลือดของตนเหนือของเจือสื่อภายนอก สร้างแรงไล่ที่พื้นผิวผลในการสูญเสียการกระจายเกลือและการดูดน้ำในร่างกายสามารถดูดซึมของพวกเขา ( และ onken แมคนามารา 2002 และ Amado et al . , 2006 ) โดยทั่วไปการเคลื่อนไหวดังกล่าวจะถูกชดเชยโดยการฟอก permeabilities และต่ำ ( ชอว์ , 1959 , กรีน เวย์ , 1981 , มอร์ริสและรถตู้ aardt , 1998 และตัวแทน et al . , 2005 ) และโดยกลไกของการใช้เกลือที่ใช้งานอยู่ในเหงือกด้านหลัง ( onken และตัวแทน lucu โทเวิล 2002 และ 2003 weihrauch et al . 2547 และ Freire et al . , 2008 ) .

ตามรุ่นล่าสุดการดูดซึมผ่านเยื่อบุผิวของเหงือกนาปูน้ำจืด เกี่ยวข้องกับการประสานงานของแรกเริ่ม ( Na , K ) - โปรตีน apical , ดีดีเย เดช็อง อ่อนไหว นา - ช่อง ( furriel et al . , 2010 ) เป็นยอด Cl −−แลกเปลี่ยน Cl − 4 / hco3 เข้ากิลล์เซลล์ไซโตพลาสซึมขณะแรกเริ่ม Cl −ไกล่เกลี่ย Cl −ช่องทางการให้เลือด .ฉะนี้แล มีเคาน์เตอร์ hco3 −ไอออนสำหรับอิเล็กตรอนที่เป็นกลางที่ยอด Cl −เคลื่อนไหวและ H , ส่งออกไปยังพื้นที่ subapical โดย v-atpase ยอด . ผล hyperpolarization ของไซโตปลาสซึมยอดปานบุญนาเข้าและ Cl −ออกผ่านช่องทางของตน ( ดูโดย kirschner 2004 Freire et al . , 2008 และ furriel et al . , 2010 ) .

v-atpase ( อีซีดาวน์โหลด .14 ) เป็นเอนไซม์ที่เยื่อเกี่ยวข้องการขนส่งโปรตอนผ่านเยื่อ แพร่หลายในยูคาริโอติกเซลล์ พบในเยื่อของอวัยวะต่างๆและในพลาสมาเมมเบรนของเซลล์พิเศษที่มีฤทธิ์เป็นกรดออร์แกเนลล์ Lumens หรือของเหลวภายนอกเซลล์ และการสร้างการไล่ระดับสีที่ไดรฟ์ไฟฟ้าการขนส่งกระบวนการรอง ( ตรวจสอบโดย Sun Wada และ Wada 2010