Ukr.Biochem.J. 2015; Том 87, № 5, вересень-жовтень, c. 54-60
doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj87.05.054
Вплив антагоністів кальмодуліну на рівень Са(2+) в мітохондріях та цитоплазмі клітин міометрія
С. Г. Шликов, Л. Г. Бабіч, М. Є. Євтушенко, С. О. Карахім, С. О. Костерін
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: sshlykov@biochem.kiev.ua
Встановлено, що Са2+-залежна регуляція обміну цього катіона в мітохондріях відбувається за участю кальмодуліну. У попередній роботі із залученням двох експериментальних моделей – суспензії мітохондрій та інтактних клітин міометрія – ми показали, що антагоністи кальмодуліну знижують рівень поляризації мітохондріальної мембрани. Мета цієї роботи – з використанням методів спектрофлуориметрії та конфокальної мікроскопії дослідити вплив антагоністів кальмодуліну на рівень іонізованого Са в мітохондріях та цитоплазмі клітин гладенького м’яза матки. Показано, що мітохондрії міометрія у присутності в середовищі інкубації АТР та MgCl2 акумулюють іони Са в матриксі. Інкубація мітохондрій у присутності протонофору СССР гальмує процес накопичення катіона, проте не припиняє його. Антагоніст кальмодуліну – трифлуоперазин (100 мкМ) – значно підвищує рівень іонізованого Са в матриксі мітохондрій. Попередня інкубація суспензії мітохондрій зі 100 мкМ Са2+ перед внесенням трифлуоперазину до інкубаційного середовища частково пригнічує вплив останнього на рівень катіона в матриксі. Інкубація клітин міометрія (первинна культура) з іншим антагоністом кальмодуліну – кальмідазоліумом (10 мкМ) – супроводжується деполяризацією мітохондріальної мембрани та збільшенням концентрації іонізованого Са в цитоплазмі. Таким чином, на двох моделях: суспензії мітохондрій та інтактних клітинах міометрія показано, що антагоністи кальмодуліну спричинюють деполяризацію мембран мітохондрій та ріст концентрації іонізованого Са як у матриксі мітохондрій, так і в цитоплазмі клітин.
Ключові слова: ізольовані мітохондрії, антагоністи кальмодуліну, гладенькі м’язи, мембранний потенціал мітохондрій, первинна культура клітин міометрія, Са2+
Посилання:
- Duchen MR. Mitochondria in health and disease: perspectives on a new mitochondrial biology. Mol Aspects Med. 2004 Aug;25(4):365-451. Review. PubMed, CrossRef
- Nicholls DG. Mitochondria and calcium signaling. Cell Calcium. 2005 Sep-Oct;38(3-4):311-7. Review. PubMed, CrossRef
- Kostyuk PG, Kostyuk OP, Lukyanetz ОО. Calcium ions in the function of brain – from physiology to pathology. K.: Nauk. dumka, 2005. 200 p. (In Ukrainian).
- Wu X, Bers DM. Free and bound intracellular calmodulin measurements in cardiac myocytes. Cell Calcium. 2007 Apr;41(4):353-64. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Hajnóczky G, Booth D, Csordás G, Debattisti V, Golenár T, Naghdi S, Niknejad N, Paillard M, Seifert EL, Weaver D. Reliance of ER-mitochondrial calcium signaling on mitochondrial EF-hand Ca2+ binding proteins: Miros, MICUs, LETM 1 and solute carriers. Curr Opin Cell Biol. 2014 Aug;29:133-41. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Babich LH, Shlykov SH, Naumova NV, Kosterin SO. Use of flow cytometry to determine Ca2+ content in mitochondria and influence of calmodulin antagonists on it. Ukr Biokhim Zhurn. 2008 Jul-Aug;80(4):51-8. Ukrainian. PubMed
- Shlykov SG, Babich LG, Yevtushenko ME, Karakhim SO, Kosterin SO. Modulation of myometrium mitochondrial membrane potential by calmodulin antagonists. Ukr Biochem J. 2014;86(1):29-41. (In Ukrainian). PubMed, CrossRef
- Kosterin SA, Bratkova NF, Kurskiy MD. The role of sarcolemma and mitochondria in calcium-dependent control of myometrium relaxation. Biokhimiia. 1985 Aug;50(8):1350-61. Russian. 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, CrossRef
- Grynkiewicz G, Poenie M, Tsien RY. A new generation of Ca2+ indicators with greatly improved fluorescence properties. J Biol Chem. 1985 Mar 25;260(6):3440-50. PubMed
- Skulachev VP. Bioenergetic aspects of apoptosis, necrosis and mitoptosis. Apoptosis. 2006 Apr;11(4):473-85. Review. PubMed, CrossRef
- Giovannini C, Matarrese P, Scazzocchio B, Sanchez M, Masella R, Malorni W. Mitochondria hyperpolarization is an early event in oxidized low-density lipoprotein-induced apoptosis in Caco-2 intestinal cells. FEBS Lett. 2002 Jul 17;523(1-3):200-6. PubMed, CrossRef
- Babich LH, Shlykov SH, Kandaurova NV, Kosterin SA. Transmembrane Ca2+ exchange in depolarized rat myometrium mitochondria. Ukr Biokhim Zhurn. 2011 Nov-Dec;83(6):56-62. Russian. PubMed
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.