Ukr.Biochem.J. 2014; Том 86, №4, липень-серпень, c. 51-60
doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj86.04.051
Активація чутливого до глібенкламіду набухання мітохондрій міометрія щурів в умовах індукції циклоспорин А-чутливої мітохондріальної пори
О. Б. Вадзюк, С. О. Костерін
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: olga_vadzyuk@hotmail.com
Показано, що іони Са індукують набухання мітохондрій міометрія щурів та активують процеси окислення, які супроводжуються підвищеною генерацією активних форм кисню. Ці ефекти пригнічуються в присутності блокатора мітохондріального Са2+-уніпортера рутенієвого червоного та блокатора мітохондріальної пори циклоспорину А, що свідчить про активацію іонами Са мітохондріальної пори перехідної проникності в мітохондріях міометрія. Індуковане 100 мкМ СаCl2 набухання мітохондрій було чутливим до присутності блокатора АТР-чутливих K+-каналів глібенкламіду (10 мкМ) в середовищі, яке містило іони K і нечутливим до глібенкламіду в безкалієвому середовищі. Са2+-індуковане набухання мітохондрій усувалося скавенджерами активних форм кисню N-ацетилцистеїном і аскорбатом у середовищі, яке містило K+ і було нечутливим до цих речовин у безкалієвому середовищі. Таким чином, можно зробити припущення, що в умовах індукції іонами Са мітохондріальної пори перехідної проникності відбувається активація АТP-чутливих K+-каналів у мітохондріях міометрія, яка опосередковується активними формами кисню.
Ключові слова: міометрій, мітоK(АТР)-канал, мітохондрії, мітохондріальна пора перехідної проникності, Са2+
Посилання:
- Teramoto N, Zhu HL, Shibata A, Aishima M, Walsh EJ, Nagao M, Cole WC. ATP-sensitive K+ channels in pig urethral smooth muscle cells are heteromultimers of Kir6.1 and Kir6.2. Am J Physiol Renal Physiol. 2009 Jan;296(1):F107-17. PubMed, CrossRef
- Dick GM, Tune JD. Role of potassium channels in coronary vasodilation. Exp Biol Med (Maywood). 2010 Jan;235(1):10-22. Review. PubMed, CrossRef
- Mironova GD, Negoda AE, Marinov BS, Paucek P, Costa AD, Grigoriev SM, Skarga YY, Garlid KD. Functional distinctions between the mitochondrial ATP-dependent K+ channel (mitoKATP) and its inward rectifier subunit (mitoKIR). J Biol Chem. 2004 Jul 30;279(31):32562-8. PubMed, CrossRef
- Cancherini DV, Trabuco LG, Rebouças NA, Kowaltowski AJ. ATP-sensitive K+ channels in renal mitochondria. Am J Physiol Renal Physiol. 2003 Dec;285(6):F1291-6. PubMed, CrossRef
- Costa A, Quinlan C, Andrukhiv A, West I, Jaburek M, Garlid K. The direct physiological effects of mitoK(ATP) opening on heart mitochondria. Biol Endocrinol. 2011;9:35-41.
- Xu C, You X, Gao L, Zhang L, Hu R, Hui N, Olson DM, Ni X. Expression of ATP-sensitive potassium channels in human pregnant myometrium. Reprod Biol Endocrinol. 2011 Mar 21;9:35. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Curley M, Cairns M., Friel A, McMeel O, Morrison J, Smith T. Expression of mRNA transcripts for ATP-sensitive potassium channels in human myometrium. Molec. Human Reprod. 2002 Oct;8(10):941-945. PubMed, CrossRef
- Yamada M. Mitochondrial ATP-sensitive K+ channels, protectors of the heart. J Physiol. 2010 Jan 15;588(Pt 2):283-6. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Ljubkovic M, Marinovic J, Fuchs A, Bosnjak Z, Bienengraber M. Targeted expression of Kir6.2 in mitochondria confers protection against hypoxic stress. J Physiol. 2006 Nov 15;577(Pt 1):17-29. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Queliconi BB, Wojtovich AP, Nadtochiy SM, Kowaltowski AJ, Brookes PS. Redox regulation of the mitochondrial K(ATP) channel in cardioprotection. Biochim Biophys Acta. 2011 Jul;1813(7):1309-15. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Hansson M, Morota S., Teilum M, Mattiasson G, Uchino H, Elmer E. Increased potassium conductance of brain mitochondria induces resistance to permeability transition by enhancing matrix volume. J Biol Chem. 2010 Jan 1;285(1):741-50. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Vadzuk ОB, Kosterin SО. Diazoxide-induced mitochondrial swelling in the rat myometrium as a consequence of the activation of the mitochondrial ATP-sensitive K+-channel. Ukr Biokhim Zhurn. 2008 Sep-Oct;80(5):45-51. Russian. PubMed
- Vadzyuk ОB, Chunikhin AYu, Kosterin SО. Influence of the effectors of mitochonrial ATP dependent potassium channel of diazoxide and glybenclamide on hydrodynamic diameter and membrane potential of the mitochondria myometrium. Ukr Biokhim Zhurn. 2010 Jul-Aug;82(4):40-7. Ukrainian. PubMed
- Sanborn BM, Ku CY, Shlykov S, Babich L. Molecular signaling through G-protein-coupled receptors and the control of intracellular calcium in myometrium. J Soc Gynecol Investig. 2005 Oct;12(7):479-87. Review. PubMed
- Bradford MM. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem. 1976 May 7;72:248-54. PubMed
- Gomes A, Fernandes E, Lima JL. Fluorescence probes used for detection of reactive oxygen species. J Biochem Biophys Methods. 2005 Dec 31;65(2-3):45-80. Review. PubMed
- O’Brien TM, Wallace KB. Mitochondrial permeability transition as the critical target of N-acetyl perfluorooctane sulfonamide toxicity in vitro. Toxicol Sci. 2004 Nov;82(1):333-40. PubMed
- Murphy E, Steenbergen C. Mechanisms underlying acute protection from cardiac ischemia-reperfusion injury. Physiol Rev. 2008 Apr;88(2):581-609. Review. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Walters AM, Porter GA Jr, Brookes PS. Mitochondria as a drug target in ischemic heart disease and cardiomyopathy. Circ Res. 2012 Oct 12;111(9):1222-36. Review. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Kursky MD, Kosterin SA, Burchinskaya NF, Shlykov SG. Passive transport of Ca2+ in a myometrium mitochondria fraction. Ukr Biokhim Zhurn. 1987 May-Jun;59(3):35-9. Russian. PubMed
- Santo-Domingo J, Demaurex N. Calcium uptake mechanisms of mitochondria. Biochim Biophys Acta. 2010 Jun-Jul;1797(6-7):907-12. Review. PubMed, CrossRef
- Malli R, Naghdi S, Romanin C, Graier WF. Cytosolic Ca2+ prevents the subplasmalemmal clustering of STIM1: an intrinsic mechanism to avoid Ca2+ overload. J Cell Sci. 2008 Oct 1;121(Pt 19):3133-9. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Kohlhaas M, Maack C. Calcium release microdomains and mitochondria. Cardiovasc Res. 2013 May 1;98(2):259-68. Review. PubMed, CrossRef
- Dorn GW 2nd, Scorrano L. Two close, too close: sarcoplasmic reticulum-mitochondrial crosstalk and cardiomyocyte fate. Circ Res. 2010 Sep 17;107(6):689-99. Review. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Feissner RF, Skalska J, Gaum WE, Sheu SS. Crosstalk signaling between mitochondrial Ca2+ and ROS. Front Biosci (Landmark Ed). 2009 Jan 1;14:1197-218. Review. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Hoppe UC. Mitochondrial calcium channels. FEBS Lett. 2010 May 17;584(10):1975-81. Review. PubMed, CrossRef
- Chen X, Zhang X, Kubo H, Harris D, Mills G, Moyer J, Berretta R, Potts ST, Marsh J, Houser S. Ca2+ influx-induced sarcoplasmic reticulum Ca2+ overload causes mitochondrial-dependent apoptosis in ventricular myocytes. Circ Res. 2005 Nov 11;97(10):1009-17. PubMed, CrossRef
- Kung G, Konstantinidis K, Kitsis RN. Programmed necrosis, not apoptosis, in the heart. Circ Res. 2011 Apr 15;108(8):1017-36. Review. PubMed, CrossRef
- Dzeja PP, Holmuhamedov EL, Ozcan C, Pucar D, Jahangir A, Terzic A. Mitochondria: gateway for cytoprotection. Circ Res. 2001 Oct 26;89(9):744-6. PubMed
- Szewczyk A, Jarmuszkiewicz W, Kunz WS. Mitochondrial potassium channels. IUBMB Life. 2009 Feb;61(2):134-43. Review. PubMed, CrossRef
- Stowe DF, Aldakkak M, Camara AK, Riess ML, Heinen A, Varadarajan SG, Jiang MT. Cardiac mitochondrial preconditioning by Big Ca2+-sensitive K+ channel opening requires superoxide radical generation. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006 Jan;290(1):H434-40. PubMed, CrossRef
- Fukusawa M., Nishida H., Sato T., Miyazaki M., Nakaya H. 6-[4-(1-Cyclohexyl-1H-tetrazol-5-yl)butoxy]-3,4-dihydro-2-(1H)quinolinone (cilostazol), a phosphodiesterase type 3 inhibitor, reduces infarct size via activation of mitochondrial Ca2+-activated K+ channels in rabbit hearts. J Pharmacol Exp Ther. 2008 Jul;326(1):100-4. PubMed, CrossRef
- Sato T, Saito T, Saegusa N, Nakaya H. Mitochondrial Ca2+-activated K+ channels in cardiac myocytes: a mechanism of the cardioprotective effect and modulation by protein kinase A. Circulation. 2005 Jan 18;111(2):198-203. PubMed, CrossRef
- Xu W, Liu Y, Wang S, McDonald T, Van Eyk JE, Sidor A, O’Rourke B. Cytoprotective role of Ca2+- activated K+ channels in the cardiac inner mitochondrial membrane. Science. 2002 Nov 1;298(5595):1029-33. PubMed, CrossRef
- Cheng Y., Debska-Vielhaber G., Siemen D. Interaction of mitochondrial potassium channels with the permeability transition pore. FEBS Letters. 2010;584(10):2005-2012. PubMed, CrossRef
- Simerabet M, Robin E, Aristi I, Adamczyk S, Tavernier B, Vallet B, Bordet R, Lebuffe G. Preconditioning by an in situ administration of hydrogen peroxide: involvement of reactive oxygen species and mitochondrial ATP-dependent potassium channel in a cerebral ischemia-reperfusion model. Brain Res. 2008 Nov 13;1240:177-84. PubMed, CrossRef
- Hidalgo C, Donoso P. Cell signaling. Getting to the heart of mechanotransduction. Science. 2011 Sep 9;333(6048):1388-90. PubMed, CrossRef
- Lu T, He T, Katusic ZS, Lee HC. Molecular mechanisms mediating inhibition of human large conductance Ca2+-activated K+ channels by high glucose. Circ Res. 2006 Sep 15;99(6):607-16. PubMed, CrossRef
- Lu T, Chai Q, Yu L, d’Uscio LV, Katusic ZS, He T, Lee HC. Reactive oxygen species signaling facilitates FOXO-3a/FBXO-dependent vascular BK channel β1 subunit degradation in diabetic mice. Diabetes. 2012 Jul;61(7):1860-8. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
