Ukr.Biochem.J. 2016; Том 88, № 4, липень-серпень, c. 5-11

doi: https://doi.org/10.15407/ubj88.04.005

Ca(2+)-залежна регуляція концентрації Ca(2+) в мітохондріях міометрія. I. Ефекти трифлуоперазину на поляризацію мітохондріальних мембран та [Ca(2+)](m)

Л. Г. Бабіч, С. Г. Шликов, А. М. Кушнарьова, С. О. Костерін

Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: babich@biochem.kiev.ua

Са2+-залежна регуляція обміну Ca2+ в мітохондріях відбувається за участю кальмодуліну. Раніше ми показали, що антагоністи кальмодуліну знижують рівень поляризації мітохондріальних мембран та спричинюють ріст концентрації іонізованого Са як у матриксі мітохондрій, так і в цитозолі клітин. У цій роботі вивчався залежний від концентрації вплив трифлуоперазину на рівень поляризації мітохондріальних мембран. Показано, що K0,5 становить 24,4 ± 5,0 μM (n = 10). Коефіцієнт Хілла дорівнює 2,0 ± 0,2, що вказує на наявність двох центрів зв’язування трифлуоперазину на мембрані мітохондрій. Також було досліджено зміни [Ca2+]m за умов інкубації мітохондрій в середовищах різного складу, а саме: без ATP та іонів Mg (0-середовище), з 3 мM Mg (Mg-середовище) та те, що містило 3 мM Mg + 3 мM ATP (Mg,ATP-середовище). Встановлено, що склад середовища інкубації впливав на значення [Ca2+]m за відсутності екзогенного Ca2+ та не впливав у присутності цього катіона. Попередня інкубація мітохондрій в середовищах різного складу із 25 μM трифлуоперазином не впливала на значення [Ca2+]m як до, так і після додавання 100 μM Ca2+ до інкубаційного середовища. Таким чином, трифлуоперазин спричинює деполяризацію мітохондріальних мембран і цей ефект залежить від його концентрації. Проте попередня інкубація мітохондрій з 25 μM три­флуоперазином, яка супроводжується 50% зниженням поляризації мембран, не впливає на значення [Ca2+]m.

Ключові слова: , , , ,


Посилання:

  1. Olson ML, Chalmers S, McCarron JG. Mitochondrial organization and Ca2+ uptake. Biochem Soc Trans. 2012 Feb;40(1):158-67. Review. PubMed, CrossRef
  2. Babich LH, Shlykov SH, Kosterin SO. Ca ion transport in smooth muscle mitochondria. Ukr Biochem J. 2014 Nov-Dec;86(6):18-30. Review. (In Ukrainian). PubMed, CrossRef
  3. Marchi S, Pinton P. The mitochondrial calcium uniporter complex: molecular components, structure and physiopathological implications. J Physiol. 2014 Mar 1;592(5):829-39. Review. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Uzhachenko R, Shanker A, Yarbrough WG, Ivanova AV. Mitochondria, calcium, and tumor suppressor Fus1: At the crossroad of cancer, inflammation, and autoimmunity. Oncotarget. 2015 Aug 28;6(25):20754-72. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  5. Moreau B, Nelson C, Parekh AB. Biphasic regulation of mitochondrial Ca2+ uptake by cytosolic Ca2+ concentration. Curr Biol. 2006 Aug 22;16(16):1672-7. PubMed, CrossRef
  6. Shlykov SH, Babich LH, Yevtushenko ME, Karakhim SO, Kosterin SO. Modulation of myometrium mitochondrial membrane potential by calmodulin antagonists. Ukr Biochem J. 2014 Jan-Feb;86(1):29-41. (In Ukrainian).  PubMed, CrossRef
  7. Shlykov SG, Babich LG, Yevtushenko ME, Karakhim SO, Kosterin SO. Calmodulin antagonists effect on Ca2+ level in the mitochondria and cytoplasm of myometrium cells. Ukr Biochem J. 2015 Sep-Oct;87(5):54-60. PubMed, CrossRef
  8. 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. (In Russian). PubMed
  9. 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
  10. 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
  11. Solaini G, Sgarbi G, Lenaz G, Baracca A. Evaluating mitochondrial membrane potential in cells. Biosci Rep. 2007 Jun;27(1-3):11-21. Review. PubMed, CrossRef
  12. Babich LG, Shlykov SG, Borisova LA, Kosterin SA. Energy-dependent Ca2+-transport in intracellular smooth muscle structures. Biokhimiia. 1994 Aug;59(8):1218-29. (In Russian). PubMed
  13. Smets I, Caplanusi A, Despa S, Molnar Z, Radu M, VandeVen M, Ameloot M, Steels P. Ca2+ uptake in mitochondria occurs via the reverse action of the Na+/Ca2+ exchanger in metabolically inhibited MDCK cells. Am J Physiol Renal Physiol. 2004 Apr;286(4):F784-94. PubMed, CrossRef

Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.