Relaxations-spektrometrische Untersuchungen schneller Reaktionen von ATP in wässeriger Lösung

Abstract

Relaxations-Untersuchungen mit Hilfe der kürzlich entwickelten Temperatursprung-Methode erbrachten Aufschluß über die Kinetik der sehr schnell verlaufenden Reaktionen von Adenosin-5′-triphosphat (ATP) mit Protonen-Donatoren bzw. -Akzeptoren und zweiwertigen Metallionen in wäßriger Lösung. Die Geschwindigkeitskonstanten für die Protonenübertragung entsprechen den Maximalwerten, wie sie nach der Theorie der diffusionsbestimmten Reaktionen zu erwarten sind. Metallkomplex-Bildung und -Zerfall verlaufen beim Ca um etwa zwei Größenordnungen schneller als beim Magnesium. Die Stabilitätskonstanten der entsprechenden Komplexe unterscheiden sich dagegen nur geringfügig. Die Protonenübertragung von ATP auf einen Akzeptor wird durch Calcium-Ionen spezifisch katalysiert. Die vorliegenden Ergebnisse erlauben die Aufstellung eines Modell-Reaktionsmechanismus, der die spezifische Metallionen-Aktivierung bei der enzymatischen Spaltung des ATP, insbesondere den Mg — Ca-Antagonismus, zu beschreiben gestattet.