O camarão Macrobrachium amazonicum é um espécie diádroma, que apresenta uma ampla distribuição na América do Sul. Os camarões palemonídeos hiperregulam em água doce, sendo este processo energizado pela (Na+, K+)-ATPase e V(H+)-ATPase presentes no tecido branquial desses animais. Este trabalho teve como objetivo caracterizar e comparar as propriedades moleculares, bioquímicas e cinéticas da (Na+, K+)-ATPase e V(H+)-ATPase branquial de M. amazonicum de populações que habitam a Bacia do Rio da Prata (Paraná-Paraguai), proporcionando um melhor entendimento do processo osmorregulatório envolvido na invasão do ambiente dulcícola desta espécie. A (Na+, K+)-ATPase branquial de M. amazonicum recém capturado nos Rios Tietê e Grande apresentou atividade máxima de aproximadamente 130 nmol Pi min-1 mg-1 de proteína, representando cerca de 75% da atividade ATPase total. As propriedades cinéticas da (Na+, K+)-ATPase branquial destas duas populações apresentam grande semelhança entre si, porém são divergentes se comparadas a outras populações de M. amazonicum. De forma inédita, neste trabalho foi realizada a caracterização cinética da (Na+, K+)-ATPase branquial de M. amazonicum após a aclimatação em alta salinidade, utilizando os animais do Rio Tietê aclimatados em salinidade em 21 S durante 10 dias. Essa aclimatação resultou na provocou a diminuição de aproximadamente 60% na atividade ATPase da (Na+, K+)-ATPase branquial (52,1 ± 1,9 nmol Pi min-1 mg-1 de proteína). A afinidade da enzima para os seus diferentes moduladores também foi alterada, sugerindo alterações na regulação da enzima com a aclimatação. Nos animais recém capturados a atividade insensível à ouabaína é composta principalmente pelas atividades da V(H+)-ATPase, Na+ e/ou K+-ATPase e F-ATPase, enquanto nos animais aclimatados ela é constituída pelas atividades da Ca2+-ATPase, Na+- e/ou K+-ATPase e F-ATPase. Atividade V(H+)-ATPase foi encontrada somente nos animais recém capturados. A V(H+)-ATPase branquial de M. amazonicum recém capturado apresentou uma atividade de 27,2 nmol Pi min-1 mg-1 de proteína (Rio Tietê) e 16,7 nmol Pi min-1 mg-1 de proteína (Rio Grande). As afinidades aparentes da V(H+)-ATPase branquial de M. amazonicum de Rio Tietê para os seus moduladores foram inferiores aos valores encontrados para a população do Rio Grande. A eletroforese desnaturante (SDS-PAGE) da fração microsomal do tecido branquial de M. amazonicum sugere algumas diferenças de expressão proteica, sendo que a subunidade da (Na+, K+)-ATPase apresentou apenas uma única banda imunorreativa (110kDa). A (Na+, K+)-ATPase localiza-se predominantemente ao longo do septo intralamelar nas brânquias e a aclimatação em alta salinidade durante 10 dias não causou mudanças nesta distribuição, sugerindo que a adaptação dos animais não depende da disponibilidade da enzima na membrana celular. A atividade da (Na+, K+)-ATPase branquial de M. amazonicum é alterada tanto pela presença do peptídeo FXYD2 exógeno, quanto pela fosforilação pelas proteínas quinases A e C endógenas em uma proteína da família FXYD presente na fração microsomal destes animais. Considerando que a alteração da atividade da (Na+, K+)-ATPase é dependente da salinidade, os resultados deste trabalho podem ser relevantes para uma melhor compreensão do processo osmorregulatório do M. amazonicum

The freshwater shrimp Macrobrachium amazonicum is a diadromous species that has a wide distribution throughout South America. The palaemonid shrimps hyper-osmoregulate their hemolymph in fresh water, a process energized by the (Na+, K+)-ATPase and V(H+)-ATPase present in their gill tissue. In this study, we characterized and compared the molecular, biochemical and kinetic properties of the gill (Na+, K+)-ATPase and V(H+)-ATPase in two populations of M. amazonicum inhabiting the Paraná-Paraguay (La Plata) river basin, providing a better understanding of the osmoregulatory process involved in the invasion of the freshwater by this specie. The gill (Na+, K+)-ATPase of fresh-caught M. amazonicum from both the Tietê River population and Grande River population showed maximum activities of approximately 130 nmol Pi min-1 mg-1 protein, which represents about 75% of the total ATPase activity. The kinetic properties of the gill (Na+, K+)-ATPase of these two populations are very similar to each other but are divergent when compared to other M. amazonicum populations. In this work, for the first time, the kinetic characterization of the gill (Na+, K+)-ATPase M. amazonicum was performed after high salinity acclimatization, using Tietê River animals acclimatized in salinity at 21 S for 10 days. This acclimatization caused the decrease in gill (Na+, K+)-ATPase activity (52.1 ± 1.9 nmol Pi min-1 mg-1 protein) by 60%. The enzyme affinity for different modulators also changed, suggesting alterations in enzyme regulation with acclimatization. In fresh-caught shrimps the ouabain insensitive ATPase activity consisted mainly of V(H+)-ATPase, Na+- and/or K+-ATPase and F-ATPase activity, while in acclimated animals the activity is constituted by Ca2+-ATPase, Na+- and/or K+-ATPase and F-ATPase activity. V(H+)-ATPase was found only in fresh-caught shrimps. The V(H+)-ATPase activity from the fresh-caught shows a maximum activity of 27.2 nmol Pi min-1 mg-1 protein for those from the Tietê River and 16.7 nmol Pi min-1 mg-1 protein for the Grande River population. The apparent affinities by modulators of the gill V(H+)-ATPase of M. amazonicum from the Tietê River were less than those for Grande River population. SDS-PAGE analysis of the microsomal fraction from M. amazonicum gill tissue in the two populations suggests some differences in protein expression, while a single immunoreactive band for the (Na+, K+)-ATPase -subunit (110kDa) was revealed. The (Na+, K+)-ATPase is located predominantly along the intralamellar septum of the gill lamella, and the acclimation to 21 salinity for 10 days did not change this distribution, suggesting that shrimp adaptation does not depend on the availability of the enzyme in the cell membrane. The gill (Na+, K+)-ATPase activity from M. amazonicum is altered both by the presence of exogenous FXYD2 peptide and by endogenous protein kinases A and C phosphorylation in a protein of the FXYD family present in the microsomal fraction of these shrimps. Whereas the change in (Na+, K+)-ATPase activity is salinity dependent, the results of this work may be relevant for a better understanding of the in the osmoregulatory process of M. amazonicum