The mitochondria prepared from swine heart muscle tissues showed a considerable degree of the activity of membrane bound creatine kinase. The enzyme was found to be bound loosely to the mitochondrial membrane, and thus the most of the bound enzyme could be released from the mitochondria by treating with isotonic sodium phosphate buffer solution at neutral pH. The mitochondrial enzyme exhibited its characteristic properties different from those of the cytoplasmic enzyme : their substrate affinities for creatine and phosphoryl creatine were found to be different each others. In addition, it was demonstrated that the bound enzyme was engaged in the mitochondrial respiratory system. In the heart muscle tissue system, phosphoryl creating generated by mitochondrial creatine kinase is the end product of oxidative phosphorylation in the presence of physiological concentrations of creatine and ADP. Thus phosphoryl creatine may take an important role of the control of mitochondrial respiration by the ratio of phosphoryl creatine. Based on the results obtained, it was suggested that membrane bound creatine kinase may have a specific function for the transfer of high energy phosphate bond generated by the mitochondrial respiratory system to the energy utilizing sites.
돼지 심장세포의 경우 mitochondria 가 비교적 높은 creatine kinase 의 활성도를 나타내는 것으로 알려져 있으므로, 돼지 심장에서 얻어낸 mitochondria 를 사용해서 mitochondria 에 부착되어 있는 creatine kinase (mitochondrial C.K.)에 관해 일련의 실험을 진행하여 다음과 같은 실험결과를 얻었다.
1) Mitochondria를 permeant anions 인 phosphate 나 acetate ($Na^+$-salt 형)로 처리했을때, C.K. 가 mitochondria로 부터 쉽게 용출되었다. 따라서, mitochondrial C.K. 는 mitochondria 의 inner membrane 에 비교적 약하게 부착되어 있음을 알수 있었다.
2) Mitochondrial C.K.와 세포질 내에 있는 cytoplasmic C.K. 간의 kinetic parameters 를 측정 비교했던바, mitochodrial C.K. 의 경우 cytoplasmic C.K.에 비해서 creatine 에 대한 친화도 (affinity) 가 매우 좋았다. 이 결과는 C.K. 가 mitochondrial 의 membrane 에 부착되어 있으므로 해서, PCR 을 형성하는 방향 (정반응) 으로 반응이 잘 진행되도록 적응 되어 있음을 나타내고 있다.
3) Creatine 존재하에서 mitochondria 의 respiration rate 를 측정 했더니, respiration 이 release 되었다. 따라서, mitochondrial C.K.와 oxidative phosphorylation간에 깊은 연관성을 알수 있었다.
이상과 같은 결과에 따라서, heart mitochondria 의 경우 mitochondria 에서 생성된 ATP 가mitochondrial C.K.-PCR계에 의해서 PCR형으로 mitochondria 밖으로 전달되므로, PCR 이 고 에너지전달자 (high energy carrier)로서 세포 내 에너지 전달에 중요한 기능을 갖으며, PCR이 oxidative phosphorylation 의 최종 산물이므로, PCR과 creatine의 비에 따라서 respiration rate가 조절 받으리라 예상한다.
