ATP與ATP酶：

ATP酶，又稱為三磷酸腺苷酶，是一類能將三磷酸腺苷（ATP）催化水解為二磷酸腺苷（ADP）和磷酸根離子的酶，這是一個釋放能量的反應。在大多數(shù)情況下，能量可以通過傳遞而被用于驅(qū)動另一個需要能量的化學反應。這一過程被所有已知的生命形式廣泛利用。

部分ATP酶是內(nèi)在膜蛋白（Integral membrane protein），可以錨定在生物膜上，并可以在膜上移動；這些ATP酶又被稱為跨膜ATP酶�？缒�ATP酶可以為細胞輸入許多新陳代謝所需的物質(zhì)并輸出毒物、代謝廢物以及其他可能阻礙細胞進程的物質(zhì)。例如，鈉鉀ATP酶（又稱為鈉／鉀離子ATP酶）能夠調(diào)節(jié)細胞內(nèi)鈉／鉀離子的濃度，從而保持細胞的靜息電位；氫鉀ATP酶（又稱為氫／鉀離子ATP酶或胃質(zhì)子泵）可以使胃內(nèi)保持酸化環(huán)境。

具有ATP酶活性的蛋白有：

①離子泵：鈉鉀泵，質(zhì)子泵，鈣泵等

②肌球蛋白——橫橋

③軸漿運輸中的驅(qū)動蛋白（順向）和動力蛋白（逆向）

GTP和GTP酶：

鳥苷-5'-三磷酸，（GTP），是一類嘌呤類核苷三磷酸，它可以在DNA復制期間的DNA轉(zhuǎn)錄過程中作為RNA生物合成的底物。它的結(jié)構(gòu)與含氮堿基鳥嘌呤相似，唯一的不同是GTP連有一個核糖基團以及三個磷酸基團，其中，鳥嘌呤與核糖基團的1位碳相連，磷酸基團與核糖基團的5位碳相連。

另外，GTP還能在生物體代謝過程中作能量源或底物活化劑，這一點和ATP（三磷酸腺苷）相似，不過，它的專一性較強，GTP一般在蛋白質(zhì)生物合成以及糖異生過程中作能量源。

GTP在信號轉(zhuǎn)導過程中起不可或缺的作用，特別是和G蛋白作用時以及在第二信使機制中，在GTP酶的催化作用下，GTP會轉(zhuǎn)化為GDP（二磷酸鳥苷）。

GTP主要在以下幾個生物過程中起著重要作用：

能量轉(zhuǎn)化

GTP參與細胞中的能量轉(zhuǎn)化過程，比如，在三羧酸循環(huán)中，一種酶能產(chǎn)出GTP分子。這也相當于產(chǎn)生了一分子的ATP，因為GTP能被核苷二磷酸激酶（NDK）轉(zhuǎn)化為ATP分子。

基因轉(zhuǎn)譯

在轉(zhuǎn)譯過程中，GTP作為氨酰tRNA與核糖體A位點結(jié)合、核糖體在mRNA上自5'端向3'端轉(zhuǎn)位等過程的能量源。

微管聚合及解聚

在微管聚合過程中，每一個異質(zhì)二聚體都由攜帶兩分子GTP的α-tubulin和β-tubulin分子組成。這些分子攜帶的GTP會在二聚體加到延伸中的微管正端時水解。上述GTP水解對微管生成并不是必須的，但似乎只有與GDP結(jié)合的微管蛋白可以解聚。因此，不難推測，一個GTP結(jié)合微管蛋白在微管尖端作為一個“帽”來防止解聚。一旦這個GTP分子水解，微管就會開始解聚，并迅速縮短。

線粒體功能

蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)位進入線粒體基質(zhì)的過程需要與GTP和ATP的相互作用。這些蛋白質(zhì)的進入對線粒體內(nèi)幾個調(diào)節(jié)通路來說至關重要。

具有GTP酶活性的蛋白有：

①G蛋白

②小G蛋白（Ras蛋白：酪氨酸激酶受體-TPK-Ras-MAPK通路）

③蛋白質(zhì)合成過程中的某些起始因子，延長因子，終止因子

④視桿細胞外段膜盤上的轉(zhuǎn)導蛋白Gt屬于G蛋白

ATP酶和GTP酶是一類分別能催化ATP或GTP分解為ADP或GDP和磷酸鹽離子的酶。這些酶在能量運輸、信號傳導、蛋白質(zhì)合成和細胞分化中起著關鍵的作用。

無機磷酸根（Pi）：

無機磷酸根（Pi）是生物系統(tǒng)中最重要的離子之一，它具有多種作用。它最重要的作用之一是作為分子開關，通過介導生物系統(tǒng)中各種蛋白激酶和磷酸酶來開啟和關閉酶的活性。無機磷酸鹽最普遍是以一磷酸腺苷（AMP）、二磷酸腺苷（ADP）、三磷酸腺苷（ATP）、脫氧核糖核酸（DNA）及核糖核酸（RNA）的形式出現(xiàn)，且可以經(jīng)由水解ADP或ATP而被釋放出來。

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ATP酶和GTP酶 分別催化ATP和GTP釋放出游離磷酸（P i），BK050，BK051，BK052，BK053和BK054都是通過與報告染料結(jié)合或通過酶轉(zhuǎn)化為報告分子來測量釋放的磷酸鹽以檢測酶促反應的過程，BK051，BK052，BK053，BK054均適用于高通量篩選。

其中BK053和BK054（ P i檢測限為1 µM）適用于更高活性的測定，例如微管誘導的驅(qū)動蛋白ATPase或F-Actin誘導的肌球蛋白ATPase的檢測。為了特異性檢測G蛋白水解GTP的過程，我們還開發(fā)了BK105。

BK051，BK052和BK060（P i檢測限為7 µM ）適用于Vmax或Kcat測定，這需要對酶活性進行動力學測量，這些試劑盒需要中到高水平的ATPase或GTPase活性才能具有足夠的靈敏度。

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