Ukr.Biochem.J. 2014; Том 86, №1, січень-лютий, c. 21-28

doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj86.01.021

Оцінка внеску АТР-залежного K(+)-каналу в потенціалзалежний транспорт калія в мітохондріях мозку щурів

02.06.2015   Uncategorized   No comments

О. В. Акопова, В. І. Носар, Л. І. Колчинська, І. М. Маньковська, В. Ф. Сагач

Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ;
e-mail: a-dubensky@mail.ru

Досліджено вплив калію на швидкість дихання мітохондрій мозку за окислення субстрату у відсутності ADP (стан 4). Показано, що потенціалзалежний вхід K+ до матриксу призводить до мітохондріальної деполяризації. З урахуванням деполяризуючого ефекту K+ проведено оцінку внеску потенціалзалежного транспорту K+ та ендогенного протонного струму в стаціонарну швидкість дихання. Показано, що врахування протонного струму дозволяє встановити внесок АТР-залежного K+-каналу в потенціалзалежний транспорт K+ полярографічним методом.

Ключові слова: , , , , ,

Посилання:

    1. Facundo HT, Fornazari M, Kowaltowski AJ. Tissue protection mediated by mitochondrial K(+) channels. Biochim Biophys Acta. 2006 Feb;1762(2):202-12. Review. PubMed, CrossRef
    2. Mironova GD, Kachaeva EV, Kopylov AT. Mitochondrial ATP-dependent potassium channel. 1. The structure of the channel, the mechanisms of its functioning and regulation. Vestn Ross Akad Med Nauk. 2007;(2):34-43. Russian. PubMed
    3. O’Rourke B. Evidence for mitochondrial K+ channels and their role in cardioprotection. Circ Res. 2004 Mar 5;94(4):420-32. Review. PubMed, CrossRef
    4. Busija DW, Lacza Z, Rajapakse N, Shimizu K, Kis B, Bari F, Domoki F, Horiguchi T. Targeting mitochondrial ATP-sensitive potassium channels–a novel approach to neuroprotection. Brain Res Brain Res Rev. 2004 Nov;46(3):282-94. Review. PubMed, CrossRef
    5. Szewczyk A, Kajma A, Malinska D, Wrzosek A, Bednarczyk P, Zabłocka B, Dołowy K. Pharmacology of mitochondrial potassium channels: dark side of the field. FEBS Lett. 2010 May 17;584(10):2063-9. Review. PubMed, CrossRef
    6. Inoue I, Nagase H, Kishi K, Higuti T. ATP-sensitive K+ channel in the mitochondrial inner membrane. Nature. 1991 Jul 18;352(6332):244-7. PubMed, CrossRef
    7. Garlid KD, Paucek P. Mitochondrial potassium transport: the K(+) cycle. Biochim Biophys Acta. 2003 Sep 30;1606(1-3):23-41. Review. PubMed, CrossRef
    8. Costa AD, Garlid KD. Intramitochondrial signaling: interactions among mitoKATP, PKCepsilon, ROS, and MPT. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2008 Aug;295(2):H874-82.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
    9. Kroemer G, Galluzzi L, Brenner C. Mitochondrial membrane permeabilization in cell death. Physiol Rev. 2007 Jan;87(1):99-163. Review. PubMed, CrossRef
    10. Facundo HT, de Paula JG, Kowaltowski AJ. Mitochondrial ATP-sensitive K(+) channels prevent oxidative stress, permeability transition and cell death. J Bioenerg Biomembr. 2005 Apr;37(2):75-82. PubMed, CrossRef
    11. Kowaltowski AJ, Seetharaman S, Paucek P, Garlid KD. Bioenergetic consequences of opening the ATP-sensitive K(+) channel of heart mitochondria. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2001 Feb;280(2):H649-57. PubMed
    12. Bajgar R, Seetharaman S, Kowaltowski AJ, Garlid KD, Paucek P. Identification and properties of a novel intracellular (mitochondrial) ATP-sensitive potassium channel in brain. J Biol Chem. 2001 Sep 7;276(36):33369-74. Epub 2001 Jul 5. PubMed, CrossRef
    13. 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
    14. Debska G, Kicinska A, Skalska J, Szewczyk A, May R, Elger CE, Kunz WS. Opening of potassium channels modulates mitochondrial function in rat skeletal muscle. Biochim Biophys Acta. 2002 Dec 2;1556(2-3):97-105. PubMed, CrossRef
    15. Garlid KD, Beavis AD. Swelling and contraction of the mitochondrial matrix. II. Quantitative application of the light scattering technique to solute transport across the inner membrane. J Biol Chem. 1985 Nov 5;260(25):13434-41. PubMed
    16. Costa AD, Quinlan CL, Andrukhiv A, West IC, Jabůrek M, Garlid KD. The direct physiological effects of mitoK(ATP) opening on heart mitochondria. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006 Jan;290(1):H406-15. PubMed, CrossRef
    17. Aon MA, Cortassa S, Wei AC, Grunnet M, O’Rourke B. Energetic performance is improved by specific activation of K+ fluxes through K(Ca) channels in heart mitochondria. Biochim Biophys Acta. 2010 Jan;1797(1):71-80. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
    18. Tedeschi H. The structure of the mitochondrial membrane: inferences from permeability properties. J Biophys Biochem Cytol. 1959 Oct;6:241-52. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
    19. Akopova OV, Nosar V I, Bouryi VA, Mankovskaya IN, Sagach V F. Influence of ATP-dependent K+-channel opener on K+-cycle and oxygen consumption in rat liver mitochondria. Biochemistry (Mosc). 2010 Sep;75(9):1139-47. PubMed, CrossRef
    20. Akopova OV, Nosar VI, Bouryi VA, Kolchinskaya LI, Mankovska IN, Sagach VF. The effect of ATP-dependent K(+)-channel opener on the functional stat e and the opening of cyclosporinesensitive pore in rat liver mitochondria. Ukr Biokhim Zhurn. 2013 May-Jun;85(3):38–51. PubMed
    21. Moore CL.  Profiles of mitochondrial monovalent ion transport. Curr Top Bioenerg. 1971;4:191-236. CrossRef
    22. Akopova O V, Nosar V I, Kolchinskaya LI, Mankovska IN, Malysheva MK, Sagach VF. The effect of potential-dependent potassium uptake on membrane potential in rat brain mitochondria. Ukr Biokhim Zhurn. 2013 Jan-Feb;85(1):53–61. PubMed
    23. Rottenberg H. Non-equilibrium thermodynamics of energy conversion in bioenergetics. Biochim Biophys Acta. 1979 Dec 13;549(3-4):225-53. Review. PubMed, CrossRef
    24. Brown GC. The leaks and slips of bioenergetic membranes. FASEB J. 1992 Aug;6(11):2961-5. Review. PubMed
    25. Nicholls DG, Budd SL. Mitochondria and neuronal survival. Physiol Rev. 2000 Jan;80(1):315-60. Review. PubMed
    26. Beavis AD. Upper and lower limits of the charge translocation stoichiometry of mitochondrial electron transport. J Biol Chem. 1987 May 5;262(13):6165-73. PubMed
    27. Szewczyk A, Wójcik G, Nałecz MJ. Potassium channel opener, RP 66471, induces membrane depolarization of rat liver mitochondria. Biochem Biophys Res Commun. 1995 Feb 6;207(1):126-32. PubMed, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.