ปั๊มNa + /K + -ATPase
ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม สถานะ E2-Pi ขอบเขตไฮโดรคาร์บอนที่คำนวณได้ของเยื่อไขมันสองชั้นแสดงด้วยระนาบสีน้ำเงิน (ภายในเซลล์) และสีแดง (ภายนอกเซลล์)
ตัวระบุ
หมายเลข EC	7.2.2.13
ฐานข้อมูล
อินท์เอ็นซ์	มุมมองของ IntEnz
เบรนด้า	เบรนด้าเข้าร่วม
เอ็กซ์แพซี่	มุมมองของ NiceZyme
เคกก์	รายการ KEGG
เมตาไซค์	วิถีการเผาผลาญ
ไพรแอม	ประวัติโดยย่อ
โครงสร้างPDB	RCSB PDB PDBe PDBsum
ค้นหา พีเอ็มซี บทความ พับเมด บทความ เอ็นซีบีไอ โปรตีน

ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม ( โซเดียม - โพแทสเซียมอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตหรือที่รู้จักกันในชื่อNa ⁺ /K ⁺ -ATPase , Na ⁺ /K ⁺ pumpหรือsodium–potassium ATPase ) เป็นเอนไซม์ ( ATPase ที่สร้างกระแสไฟฟ้า ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ) ที่พบในเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์สัตว์ ทุกชนิด ทำหน้าที่หลายอย่างในสรีรวิทยาของเซลล์

เอนไซม์Na ⁺ /K ⁺ -ATPase ทำงานอยู่ (กล่าวคือ ใช้พลังงานจากATP ) สำหรับโมเลกุล ATP ทุกโมเลกุลที่ปั๊มใช้ ไอออนโซเดียมสามไอออนจะถูกส่งออกไป และไอออนโพแทสเซียมสองไอออนจะถูกนำเข้า^{[ 1 ]}ดังนั้นจึงมีการส่งออกประจุบวกสุทธิหนึ่งประจุต่อรอบการทำงานของปั๊ม ผลสุทธิคือความเข้มข้นของไอออนโซเดียมภายนอกเซลล์จะมากกว่าความเข้มข้นภายในเซลล์ 5 เท่า และความเข้มข้นของไอออนโพแทสเซียมภายในเซลล์จะมากกว่าความเข้มข้นภายนอกเซลล์ 30 เท่า^{[ 1 ]}

ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียมถูกค้นพบในปี 1957 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์กเยนส์ คริสเตียน สโกว์ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลจากผลงานของเขาในปี 1997 การค้นพบนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการทำความเข้าใจว่าไอออนเข้าและออกจากเซลล์ได้อย่างไร และมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเซลล์ที่ไวต่อการกระตุ้น เช่นเซลล์ประสาทซึ่งต้องอาศัยปั๊มนี้ในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าและส่งสัญญาณประสาท

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิดมีโซเดียมปั๊มย่อยหรือไอโซฟอร์มที่แตกต่างกันสี่ชนิด แต่ละชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะและรูปแบบการแสดงออกในเนื้อเยื่อ^{[ 2 ]}เอนไซม์นี้อยู่ในกลุ่มของP-type ATPases

Na ⁺ /K ⁺ -ATPase ช่วยรักษาศักยภาพขณะพักมีผลต่อการขนส่ง และควบคุมปริมาตรของเซลล์[ 3 ^{]นอกจากนี้}ยังทำหน้าที่เป็นตัวส่งสัญญาณ/ตัวรวมสัญญาณเพื่อควบคุมเส้นทาง MAPKสารออกซิเจนที่ออกฤทธิ์( ROS) รวมถึงแคลเซียมภายในเซลล์

Na ⁺ /K ⁺ -ATPase เป็น เอนไซม์ ที่ทำงานอยู่มันใช้พลังงานจากATPในการเคลื่อนย้ายไอออนสวนทางกับความเข้มข้นของไอออนในความเป็นจริง เซลล์ทุกเซลล์ใช้ ATP ที่ผลิตได้เป็นจำนวนมาก (โดยทั่วไป 30% และสูงถึง 70% ในเซลล์ประสาท) เพื่อรักษาระดับความเข้มข้นของ Na และ K ในไซโตพลาสซึมที่จำเป็น[ ^{4 ] สำหรับ} เซลล์ประสาทNa ⁺ /K ⁺ -ATPase อาจเป็นสาเหตุหลักของการใช้พลังงานของเซลล์ถึงสามในสี่^{[ 5 ]}

ในเนื้อเยื่อหลายประเภท การบริโภค ATP โดยNa ⁺ /K ⁺ -ATPases เกี่ยวข้องกับไกลโคไลซิสการค้นพบนี้เกิดขึ้นครั้งแรกในเซลล์เม็ดเลือดแดง (Schrier, 1966) แต่ต่อมามีหลักฐานยืนยันในเซลล์ไต^{[ 6 ]}กล้ามเนื้อเรียบที่ล้อมรอบหลอดเลือด^{[ 7 ]}และเซลล์ Purkinje ในหัวใจ^{[ 8 ]} เมื่อเร็วๆ นี้ ไกลโคไลซิ สยังแสดงให้เห็นว่ามีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับNa ⁺ /K ⁺ -ATPase ในกล้ามเนื้อโครงร่าง โดยการยับยั้ง การสลาย ไกลโคเจน (สารตั้งต้นของไกลโคไลซิส ) นำไปสู่ กิจกรรมของ Na ⁺ /K ⁺ -ATPase ที่ลดลงและการสร้างแรงที่ต่ำลง^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

เพื่อรักษาระดับศักย์ไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์ เซลล์จะรักษาระดับความเข้มข้นของไอออนโซเดียมให้ต่ำและไอออนโพแทสเซียมให้สูงภายในเซลล์ ( ภายในเซลล์ ) กลไกปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียมจะเคลื่อนย้ายไอออนโซเดียม 3 ตัวออกไปและเคลื่อนย้ายไอออนโพแทสเซียม 2 ตัวเข้ามา ดังนั้นโดยรวมแล้วจึงกำจัดตัวนำประจุบวกหนึ่งตัวออกจากพื้นที่ภายในเซลล์ (ดู รายละเอียดในหัวข้อ § กลไก ) นอกจากนี้ยังมีช่องทางลัดวงจร (เช่น ช่องไอออนที่ยอมให้ K ผ่านได้สูง) สำหรับโพแทสเซียมในเยื่อหุ้มเซลล์ ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าข้ามเยื่อหุ้มพลาสมาจึงใกล้เคียงกับศักย์เนิร์นสต์ของโพแทสเซียม

แม้ว่า ไอออน K ⁺และNa ⁺จะมีประจุเดียวกัน แต่ก็ยังอาจมีศักยภาพสมดุลที่แตกต่างกันมากสำหรับความเข้มข้นทั้งภายนอกและ/หรือภายใน ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียมจะเคลื่อนไปสู่สภาวะที่ไม่สมดุลด้วยความเข้มข้นสัมพัทธ์ของNa ⁺และK ⁺ทั้งภายในและภายนอกเซลล์ ตัวอย่างเช่น ความเข้มข้นของK ⁺ในไซโตซอลอยู่ที่ 100-140 mMในขณะที่ความเข้มข้นของNa ⁺อยู่ที่ 5-15 mM ในทางกลับกัน ในพื้นที่นอกเซลล์ ช่วงความเข้มข้นปกติของK ⁺อยู่ที่ประมาณ 3.5-5 mM ในขณะที่ความเข้มข้นของNa ⁺อยู่ที่ประมาณ 135-145 mM ^{[ 12 ]}

การเคลื่อนย้ายไอออนโซเดียมออกจากเซลล์เป็นแรงขับเคลื่อนสำคัญสำหรับตัวขนส่งแบบแอคทีฟรองหลายชนิด เช่นโปรตีนขนส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งนำกลูโคสกรดอะมิโนและสารอาหารอื่นๆ เข้าสู่เซลล์โดยอาศัยความแตกต่างของความเข้มข้นของไอออนโซเดียม

^อีกหนึ่งหน้าที่สำคัญของ ปั๊ม Na⁺ - K⁺คือการสร้าง ความแตกต่างของ ^{ความ เข้มข้น ของ} Na⁺ซึ่งถูกนำไปใช้โดยกระบวนการขนส่งบางอย่าง ตัวอย่างเช่น ในลำไส้โซเดียมจะถูกขนส่งออกจากเซลล์ที่ดูดซับกลับทางด้านเลือด ( ของเหลวระหว่างเซลล์ ) ผ่านทาง ปั๊ม Na⁺ ^- K⁺ในขณะที่ทางด้านที่ดูดซับกลับ (ด้านลูเมน) ^ตัวขนส่งร่วมNa⁺-กลูโคส^จะใช้ความแตกต่างของความเข้มข้นของ Na⁺ ที่สร้างขึ้น^เป็นแหล่งพลังงานในการนำเข้าทั้งNa⁺ และ ^{กลูโคส}ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าการแพร่แบบธรรมดามาก กระบวนการที่คล้ายกันนี้พบได้ในระบบท่อไต

การทำงานผิดปกติของ ปั๊ม Na ⁺ -K + อาจทำให้เซลล์บวมได้ ความ เข้มข้นออสโมติกของเซลล์คือผลรวมของความเข้มข้นของไอออนชนิดต่างๆ และโปรตีนและสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ ภายในเซลล์ เมื่อความเข้มข้นนี้สูงกว่า^ความเข้มข้นออสโมติกภายนอกเซลล์ น้ำจะไหลเข้าสู่เซลล์ผ่านกระบวนการออสโมซิสซึ่งจะทำให้เซลล์บวมและแตกปั๊มNa ⁺ -K ⁺ช่วยรักษาระดับความเข้มข้นของไอออนให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม นอกจากนี้ เมื่อเซลล์เริ่มบวม ปั๊ม Na ⁺ -K + จะทำงานโดยอัตโนมัติเนื่องจากความเข้มข้นภายในของ Na ⁺ -K ⁺เปลี่ยนแปลงไป ซึ่งปั๊มมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลง^{นี้[ 13 ]}

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ห้องปฏิบัติการอิสระหลายแห่งได้แสดงให้เห็นว่า นอกเหนือจากการขนส่งไอออนแบบคลาสสิกแล้ว โปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์นี้ยังสามารถส่ง สัญญาณการจับกับ โอวาเบน ภายนอก เซลล์เข้าสู่เซลล์ผ่านการควบคุมการฟอสโฟรีเลชันของโปรตีนไทโรซีนได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น การศึกษาหนึ่งได้ตรวจสอบหน้าที่ของNa ⁺ /K ⁺ -ATPase ในกล้ามเนื้อเท้าและตับอ่อนของหอยทากบกOtala lacteaโดยเปรียบเทียบระหว่างสภาวะที่เคลื่อนไหวและสภาวะจำศีล^{[ 14 ]}พวกเขาสรุปว่าการฟอสโฟรีเลชันแบบย้อนกลับได้สามารถควบคุมวิธีการประสานการใช้ ATP โดยปั๊มไอออนนี้ด้วยอัตราการสร้าง ATP โดยวิถีการสลายตัวในO. lacteaที่ จำศีลได้ สัญญาณปลายทางผ่านเหตุการณ์การฟอสโฟรีเลชันของโปรตีนที่ถูกกระตุ้นโดยโอวาเบน ได้แก่ การกระตุ้นแคสเคดสัญญาณมิทโทเจนแอคติเวตโปรตีนไคเนส (MAPK) การผลิต สารออกซิเจนที่ว่องไว ในไมโท คอนเดรีย (ROS) รวมถึงการกระตุ้นฟอสโฟลิเปสซี (PLC) และ ตัวรับ อิโนซิทอลไตรฟอสเฟต (IP3) ( IP3R ) ในช่องภายในเซลล์ที่แตกต่างกัน^{[ 15 ]}

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนมีบทบาทสำคัญมากใน การส่งสัญญาณผ่านปั๊ม Na ⁺ -K ⁺ตัวอย่างเช่น ปั๊ม Na ⁺ -K ⁺ทำปฏิกิริยาโดยตรงกับSrcซึ่งเป็นไทโรซีนไคเนสที่ไม่ใช่ตัวรับเพื่อสร้างคอมเพล็กซ์ตัวรับสัญญาณ^{[ 16 ]}ในตอนแรก Src จะถูกยับยั้งโดย ปั๊ม Na ⁺ -K + อย่างไรก็ตาม เมื่อมีการจับกับโอวาเบนในภายหลัง โดเมนไคเนสของ Src จะถูกปล่อยออกมาและถูก กระตุ้นจากสถานการณ์นี้ NaKtide ซึ่งเป็นสารยับยั้ง Src ที่เป็นเปปไทด์ที่ได้มาจาก ปั๊ม Na ⁺ -K + ^จึงถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในการส่งสัญญาณผ่านปั๊ม^Na + ^-K + ที่มีโอวา เบน เป็นตัวกลาง ^{[ 17 ]} ปั๊ม Na ⁺ -K ⁺ ยังทำปฏิกิริยากับ แอนคิริน , IP3R , PI3K , PLCgamma1และโคฟิลิ^นอีกด้วย^{[ 18 ]}

มีการแสดงให้เห็นว่า ปั๊มNa ⁺ -K +ควบคุมและกำหนดโหมดกิจกรรมภายในของเซลล์ประสาท Purkinje ในสมองน้อย^[19 ] ^{เซลล์ไม}ทรัลของหลอดรับกลิ่นเสริม^{[ 20 ]}และอาจรวมถึงเซลล์ประสาทประเภทอื่นๆ ด้วย^{[ 21 ] ซึ่ง}ชี้ให้เห็นว่าปั๊มนี้อาจไม่ใช่เพียงโมเลกุล "ดูแลรักษา" เพื่อรักษาสมดุลของไอออน แต่ยังอาจเป็น^{องค์ประกอบ}การคำนวณในสมองน้อยและสมอง [ ^{22 ]}อันที่จริงการกลายพันธุ์ใน ปั๊ม Na ⁺ -K ⁺ ทำให้เกิด โรคกล้ามเนื้อบิดเกร็งแบบ เฉียบพลัน - โรคพาร์ กินสันซึ่งมีอาการบ่งชี้ว่าเป็นพยาธิสภาพของการคำนวณในสมองน้อย^{[ 23 ]}นอกจากนี้การปิดกั้นปั๊มNa ⁺ -K ⁺ ในสมองน้อยของหนูที่มีชีวิตด้วยโอวา เบนส่งผลให้หนูแสดงอาการเดินเซและกล้ามเนื้อบิดเกร็ง^{[ 24 ]}แอลกอฮอล์ยับยั้งปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียมในสมองน้อย และนี่อาจเป็นสาเหตุที่ทำให้การคำนวณของสมองน้อยและการประสานงานของร่างกายผิดปกติ^{[ 25 ] [ 26 ]}การกระจายตัวของ ปั๊ม Na ⁺ - K ⁺บนแอกซอนที่มีไมอีลินในสมองมนุษย์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าอยู่ตามเยื่อหุ้มแอก ซอนระหว่างปล้อง ไม่ใช่ภายในเยื่อหุ้มแอกซอนปล้องอย่างที่เคยคิดไว้ก่อนหน้านี้^{[ 27 ]} การทำงานผิดปกติ ของ ปั๊ม Na ⁺ - K ⁺เกี่ยวข้องกับโรคต่างๆ รวมถึงโรคลมชักและความผิดปกติของสมอง^{[ 28 ]}

พิจารณากระบวนการโดยเริ่มจากภายในเซลล์:

• ปั๊มนี้มีความสัมพันธ์กับ ไอออน Na ⁺มากกว่า ไอออน K ⁺ดังนั้นหลังจากจับกับATP แล้ว จะจับกับ ไอออนNa ⁺ภายในเซลล์ได้ 3 ตัว^{[ 3 ]}
• ATP ถูกไฮโดรไลซ์ส่งผลให้เกิดการฟอสโฟรีเลชันของปั๊มที่ กรด แอสปาร์เทตซึ่ง เป็นตำแหน่งที่มีการอนุรักษ์สูง และตามมาด้วยการปลดปล่อยADPกระบวนการนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของปั๊ม
• การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทำให้ ไอออน Na ⁺ สัมผัส กับบริเวณภายนอกเซลล์ รูปแบบของปั๊มที่ถูกฟอสโฟรีเลตแล้วมีความสัมพันธ์ต่ำกับ ไอออน Na ⁺ดังนั้นจึงถูกปล่อยออกมา ในทางตรงกันข้าม มันมีความสัมพันธ์สูงกับไอออนK ⁺
• ปั๊มจะจับกับ ไอออน K ⁺ ภายนอกเซลล์ 2 ตัว ซึ่งจะกระตุ้นให้เกิดการกำจัดหมู่ฟอสเฟตออกจากปั๊ม ทำให้ปั๊มกลับคืนสู่โครงสร้างเดิม ส่งผลให้ ไอออน K ⁺ ถูกปล่อย เข้าสู่เซลล์
• รูปแบบที่ไม่ถูกฟอสโฟรีเลตของปั๊มมีความสัมพันธ์กับ ไอออน Na ⁺ มากขึ้น ATP จับตัว และกระบวนการก็เริ่มต้นใหม่อีกครั้ง^{[ 29 ]}

Na + ^/ K ⁺ -ATPase ถูกควบคุมโดยcAMP [ ^{30 ] ดังนั้น}สารที่ทำให้ cAMP เพิ่มขึ้นจะควบคุมNa ⁺ /K ⁺ -ATPase ซึ่งรวมถึงลิแกนด์ของ_{GPCR ที่เชื่อมต่อกับ Gs}ในทางตรงกันข้าม สารที่ทำให้ cAMP ลดลงจะควบคุมNa ⁺ /K ⁺ -ATPase ลดลง ซึ่งรวมถึงลิแกนด์ของ GPCR ที่เชื่อมต่อ _กับ Giหมายเหตุ: การศึกษาในระยะแรกแสดงให้เห็น ผล ตรงกันข้ามแต่ต่อมาพบว่าไม่ถูกต้องเนื่องจากมีปัจจัยแทรกซ้อนเพิ่มเติม

Na ⁺ /K ⁺ -ATPase ถูกควบคุมเชิงลบภายในเซลล์โดยอินโนซิทอลไพโรฟอสเฟต 5-InsP7 ซึ่งเป็นโมเลกุลส่งสัญญาณภายในเซลล์ที่สร้างขึ้นโดยIP6K1 ซึ่งปลดปล่อยโดเมนยับยั้งตัวเองของ PI3K p85α เพื่อขับเคลื่อนเอนโดไซโทซิสและการย่อยสลาย^{[ 31 ]}

Na + ^/ K ⁺ -ATPase ยังถูกควบคุมโดยการฟอสโฟรีเลชันแบบย้อนกลับได้ การวิจัยแสดงให้เห็นว่าในสัตว์จำศีลNa ⁺ /K ⁺ -ATPase อยู่ในรูปแบบฟอสโฟรีเลชันและมีกิจกรรมต่ำ การดีฟอสโฟรีเลชันของNa ⁺ /K ⁺ -ATPase สามารถทำให้กลับคืนสู่รูปแบบที่มีกิจกรรมสูงได้^{[ 14 ]}

Na ⁺ /K ⁺ -ATPase สามารถปรับเปลี่ยนทางเภสัชวิทยาได้โดยการให้ยาจากภายนอก การแสดงออกของมันยังสามารถปรับเปลี่ยนได้ผ่านฮอร์โมน เช่นไตรไอโอโดไท โรนีน ซึ่งเป็นฮอร์โมนไทรอยด์^{[ 14 ] [ 32 ]}

ตัวอย่างเช่นNa ⁺ /K ⁺ -ATPase ที่พบในเยื่อหุ้มเซลล์หัวใจเป็นเป้าหมายสำคัญของไกลโคไซด์หัวใจ (เช่นไดจอกซินและโอวาเบน ) ซึ่ง เป็น ยา เพิ่มแรง บีบตัวของ หัวใจที่ใช้เพื่อปรับปรุงการทำงานของ หัวใจโดยการเพิ่มแรงบีบตัวของ หัวใจ

การหดตัวของกล้ามเนื้อขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของ แคลเซียมไอออน (Ca ²⁺⁾ภายในเซลล์ที่สูงกว่าระดับปกติ 100 ถึง 10,000 เท่าซึ่งเกิดจาก การปล่อย Ca ²⁺จากซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัมของเซลล์กล้ามเนื้อ ทันทีหลังจากการหดตัวของกล้ามเนื้อ ความเข้มข้นของCa ²⁺ ภายในเซลล์ จะกลับคืนสู่ระดับปกติอย่างรวดเร็วโดยเอนไซม์พาหะในเยื่อหุ้มเซลล์และปั๊มแคลเซียมในซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัมทำให้กล้ามเนื้อคลายตัว

ตามสมมติฐานของ Blaustein ^{[ 33 ]}เอนไซม์ตัวพา ( ตัวแลกเปลี่ยน Na ⁺ /Ca ²⁺ , NCX) นี้ใช้ความชันของ Na ที่สร้างขึ้นโดย ปั๊ม Na ⁺ - K ⁺เพื่อกำจัดCa ²⁺ออกจากพื้นที่ภายในเซลล์ ดังนั้นการชะลอการทำงาน ของปั๊ม Na ⁺ - K ⁺ จึง ส่งผลให้ ระดับ Ca ²⁺ในกล้ามเนื้อ สูงขึ้นอย่างถาวร ซึ่งอาจเป็นกลไกของผลกระตุ้นการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจในระยะยาวของไกลโคไซด์หัวใจ เช่น ไดจอกซิน ปัญหาของสมมติฐานนี้คือที่ความเข้มข้นทางเภสัชวิทยาของดิจิทาลิส โมเลกุล Na/K-ATPase น้อยกว่า 5% – โดยเฉพาะไอโซฟอร์ม α2 ในกล้ามเนื้อเรียบของหัวใจและหลอดเลือดแดง ( K _d = 32 nM) – จะถูกยับยั้ง ซึ่งไม่เพียงพอที่จะส่งผลต่อความเข้มข้นของNa ⁺ภายใน เซลล์ อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากประชากรของ Na/K-ATPase ในเยื่อหุ้มพลาสมาซึ่งรับผิดชอบการขนส่งไอออนแล้ว ยังมีประชากรอีกกลุ่มหนึ่งในคาเวโอเลซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวรับดิจิทาลิสและกระตุ้น ตัว รับEGF ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]}

ในบางสภาวะ เช่น ในกรณีของโรคหัวใจอาจจำเป็นต้องยับยั้งNa ⁺ /K ⁺ -ATPase ด้วยวิธีการทางเภสัชวิทยา สารยับยั้งที่ใช้กันทั่วไปในการรักษาโรคหัวใจคือไดจอกซิน ( ไกลโคไซด์หัวใจ ) ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะจับกับ "ส่วนนอกเซลล์ของเอนไซม์ กล่าวคือ ส่วนที่จับกับโพแทสเซียม เมื่ออยู่ในสถานะฟอสโฟรีเลต เพื่อถ่ายโอนโพแทสเซียมเข้าไปภายในเซลล์" ^{[ 38 ]}หลังจากการจับกันที่สำคัญนี้เกิดขึ้นแล้ว จะเกิดการดีฟอสโฟรีเลตของซับยูนิตอัลฟา ซึ่งช่วยลดผลกระทบของโรคหัวใจ การยับยั้งNa ⁺ /K ⁺ -ATPase จะทำให้ระดับโซเดียมเริ่มเพิ่มขึ้นภายในเซลล์ ซึ่งในที่สุดจะเพิ่มความเข้มข้นของแคลเซียมภายในเซลล์ผ่านทางตัวแลกเปลี่ยนโซเดียม-แคลเซียม การมีแคลเซียมเพิ่มขึ้นนี้เองที่ทำให้แรงหดตัวเพิ่มขึ้น ในกรณีของผู้ป่วยที่หัวใจสูบฉีดไม่แรงพอที่จะให้สิ่งที่ร่างกายต้องการ การใช้ไดจอกซินจะช่วยแก้ไขปัญหานี้ได้ชั่วคราว

Na ⁺ /K ⁺ -ATPase ได้รับการเสนอโดยJens Christian Skouในปี พ.ศ. 2490 ขณะทำงานเป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ภาควิชาสรีรวิทยามหาวิทยาลัย Aarhusประเทศเดนมาร์กเขาได้ตีพิมพ์ผลงานของเขาในปีนั้น^{[ 39 ]}

ในปี พ.ศ. 2540 เขาได้รับ รางวัลโนเบลสาขาเคมีครึ่งหนึ่ง"สำหรับการค้นพบเอนไซม์ขนส่งไอออนNa ⁺ ,K ⁺ -ATPase เป็นครั้งแรก" ^{[ 40 ]}

• อัลฟา: ATP1A1 , ATP1A2 , ATP1A3 , ATP1A4 ATP1A1 พบได้ทั่วไปในสัตว์มีกระดูกสันหลัง และ ATP1A3 พบในเนื้อเยื่อประสาท ATP1A2 เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า "อัลฟา(+)" ส่วน ATP1A4 พบเฉพาะในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
• เบต้า: ATP1B1 , ATP1B2 , ATP1B3

ATP1B4แม้ว่าจะมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ ATP1B1, ATP1B2 และ ATP1B3 แต่ก็สูญเสียหน้าที่เป็น หน่วยย่อยเบต้าของ Na ⁺ /K ⁺ -ATPase ^{[ 41 ]}

การศึกษาหลายชิ้นได้อธิบายรายละเอียดวิวัฒนาการของความต้านทานต่อสเตียรอยด์ที่กระตุ้นการทำงานของหัวใจในกลุ่มยีนอัลฟาซับยูนิตของ Na/K-ATPase (ATP1A) ในสัตว์มีกระดูกสันหลังผ่านการแทนที่กรดอะมิโนซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในโดเมนลูปนอกเซลล์แรก^{[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] การแทนที่กรดอะ}มิโนที่ทำให้เกิดความต้านทานต่อสเตียรอยด์ที่กระตุ้นการทำงานของหัวใจได้วิวัฒนาการขึ้นอย่างอิสระหลายครั้งในกลุ่มสัตว์สี่ขาหลักทั้งหมด^{[ 46 ] ATP1A1 ได้}ถูกทำซ้ำในกบบางกลุ่ม และสำเนาที่มีการทำงานใหม่จะมีกรดอะมิโนที่ทำให้เกิดความต้านทานต่อสเตียรอยด์ที่กระตุ้นการทำงานของหัวใจ (Q111R และ N122D) เหมือนกันกับที่พบในหนู หนูแรต และหนูชนิดอื่นๆ^{[ 49 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]}

ในDrosophila melanogasterหน่วยย่อยอัลฟาของNa ⁺ /K ⁺ -ATPase มีพาราล็อกสองตัวคือ ATPα (ATPα1) และ JYalpha (ATPα2) ซึ่งเป็นผลมาจากการจำลองแบบโบราณในแมลง^{[ 50 ]} ใน Drosophila นั้น ATPα1 มีการแสดงออกอย่างแพร่หลายและสูง ในขณะที่ ATPα2 มีการแสดงออกสูงที่สุดในอัณฑะของตัวผู้และจำเป็นต่อความสามารถในการสืบพันธุ์ของตัวผู้ แมลงมีสำเนาของยีนทั้งสองอย่างน้อยหนึ่งชุด และบางครั้งก็มีการจำลองแบบ การแสดงออกของ ATPα2 ในระดับต่ำก็พบได้ในแมลงชนิดอื่นเช่นกัน การจำลองแบบและการสร้างหน้าที่ใหม่ของ ATPα1 ได้รับการสังเกตในแมลงที่ปรับตัวให้เข้ากับสารพิษสเตียรอยด์ที่กระตุ้นการทำงานของหัวใจ เช่นคาร์เดโนไลด์และบูฟาไดเอโนไลด์^{[ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]}แมลงที่ปรับตัวเข้ากับสเตียรอยด์ที่กระตุ้นการทำงานของหัวใจมักมีการแทนที่กรดอะมิโนจำนวนหนึ่ง ซึ่งส่วนใหญ่มักอยู่ในลูปนอกเซลล์แรกของ ATPα1 ซึ่งทำให้มีความต้านทานต่อการยับยั้งของสเตียรอยด์ที่กระตุ้นการทำงานของหัวใจ^{[ 53 ] [ 54 ]}

• เครื่องแลกเปลี่ยนโซเดียม-แคลเซียม
• ฮอร์โมนไทรอยด์
• วี-เอทีพีเอส

• Sodium,+Potassium+ATPaseที่ US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
• RCSB Protein Data Bank: ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม
• วิดีโอจากKhan Academy