Tag Archives: мітохондрії
Протекторний ефект транспорту K(+) в мітохондріях міометрія щурів за умов відкривання мітохондріальної пори перехідної проникності
О. Б. Вадзюк
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: olga_vadzyuk@hotmail.com
Методом флуоресцентної спектроскопії з використанням калійчутливого зонда було показано, що за індукції іонами Са циклоспоринчутливої мітохондріальної пори перехідної проникності відбувається активація обох компонент калієвого циклу в мітохондріях міометрія щурів – ATP- та глібенкламідчутливого входу K+ в матрикс та хінінчутливого K+/Н+-обміну. У присутності CaCl2 (100 мкМ) в безкалієвому середовищі інкубації спостерігали зростання швидкості утворення активних форм кисню, яка пригнічувалась блокатором мітохондріальної пори циклоспорином А. У середовищі зі 125 мМ KCl внесення CaCl2 (100 мкМ) не призводило до зростання швидкості утворення активних форм кисню. Але присутність блокатора АТР-чутливих калієвих каналів глібенкламіду (10 мкМ) в середовищі інкубації знімала протекторну дію іонів K на підвищення продукції активних форм кисню в мітохондріях міометрія. Зроблено висновок, що в умовах відкривання Са2+-індукованої мітохондріальної пори калієвий цикл виявляє протекторний ефект у мітохондріях міометрія щурів, регулюючи об’єм матриксу та швидкість утворення АФК.
Електрохімічний потенціал внутрішньої мембрани мітохондрій та Са(2+)-гомеостаз у клітинах міометрія
Ю. В. Данилович, С. О. Карахім, Г. В. Данилович, О. В. Коломієць, С. О. Костерін
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: danylovych@biochem.kiev.ua
Із використанням Са2+-чутливого флуоресцентного зонда, барвників, які взаємодіють з мітохондріями, та методу лазерної скануючої конфокальної мікроскопії продемонстровано, що руйнування електрохімічного потенціалу на внутрішній мітохондріальній мембрані міоцитів матки протонофором carbonyl cyanidе m-chlorophenyl hуdrazone, CCCP (10 мкМ) та інгібітором IV комплексу дихального ланцюга азидом натрію (1 мМ) супроводжується істотним зростанням концентрації Са2+ в міоплазмі лише у разі дії протонофору, але не азиду натрію.
Зокрема, застосування специфічного щодо мітохондрій барвника nonyl acridine orange (NAO) та 9-аміноакридину, який зв’язується із мембранними компартментами за наявності градієнта протонів, показало, що введення протонофору та інгібітора дихального ланцюга спричинює дисипацію градієнта протонів на внутрішній мітохондріальній мембрані. За допомогою потенціалчутливого флуоресцентного зонда карбоціанінового ряду 3,3′-дигексилоксакарбоціаніну доведено також дисипацію електричного потенціалу мембрани в умовах дії зазначених сполук. Руйнування електрохімічного потенціалу мітохондрій carbonyl cyanidе m-chlorophenyl hуdrazone спричинює значне зростання флуоресценції Са2+-чутливого барвника Fluo-4 AM в міоплазмі клітин гладенького м’яза.
Одержані результати чітко підтверджено методом протокової цитофлуориметрії на ізольованих диференційним центрифугуванням мітохондріях, навантажених Fluo-4 AM. Зокрема, ініційоване додаванням екзогенного Са2+ зростання концентрації катіона в матриксі повністю пригнічується carbonyl cyanidе m-chlorophenyl hуdrazone.
Отже, із застосуванням двох незалежних спектрофлуориметричних методичних підходів, а саме лазерної конфокальної мікроскопії та протокової цитофлуориметрії, із використанням Са2+-чутливого флуоресцентного зонда Fluo-4 АМ на моделях свіжовиділених міоцитів та ізольованих диференційним центрифугуванням мітохондріях гладенького м’яза матки підтверджено важливу роль електрохімічного градієнта внутрішньої мембрани цих органел в механізмах підтримання Са2+-гомеостазу клітин міометрія.
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.
Са(2+)/Н(+)-обмін у мітохондріях міометрія
О. В. Коломієць, Ю. В. Данилович, Г. В. Данилович, С. О. Костерін
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: danylovych@biochem.kiev.ua
З використанням флуоресцентного зонда Fluo-4 АМ ідентифіковано Na+-незалежний Са2+/Н+-обмін в ізольованих мітохондріях міометрія щурів та вивчено його окремі властивості. Штучне створення спрямованого в матрикс мітохондрій градієнта протонів спричинює антипортне вивільнення Са2+, попередньо акумульованого в енергозалежному процесі (у присутності Mg-АТР та сукцинату). Функціонування Са2+/Н+-обміну залежить від величини градієнта протонів та характеризується зворотністю, а саме в умовах залуження позамітохондріального середовища реєструється додаткова акумуляція Са2+ органелами. Градієнти моновалентних катіонів (Na+, K+, Li+) не зумовлюють вивільнення Са2+ з мітохондрій. Швидкість Са2+/Н+-обміну зростає в умовах збільшення ∆рН на мембрані мітохондрій, а кінетика ∆рН-індукованого вивільнення Са2+ з матриксу відповідає закономірностям реакції першого порядку. Дослідження окремих властивостей Са2+/Н+-обміну в мітохондріях міометрія показало, що зазначений транспортний процес має електрогенну природу, можливо здійснюється в стехіометрії 1 : 1 (коефіцієнт Хілла щодо Н+ наближається до 1) і спроможний регулювати внутрішньомітохондріальну концентрацію Са2+ за фізіологічних умов (активації за рН ≈ 6,9). Отже, у внутрішній мембрані мітохондрій міометрія наявна система вторинно-активного транспортування Са2+ з матриксу цих органел у міоплазму, причому основою цього процесу, можливо, є функціонування Са2+/Н+-обмінника.
Тіол-дисульфідна система мітохондрій за гострої гіпоксії та гіпоксично-гіпероксичної адаптації
О. О. Гончар, І. М. Маньковська
Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ;
e-mail: ogonchar@yandex.ru
Досліджували вплив гіпоксично-гіпероксичних тренувань (ГГТ) на стан мітохондріального глутатіонового пулу (відновлений, окислений глутатіон, протеїнзв’язаний глутатіон), вміст карбонільних груп та вільних сульфгідрильних груп протеїнів, експресію протеїну ключових антиоксидантних ензимів – глутатіонпероксидази та тіоредоксинредуктази, а також активність глутатіонзалежних ензимів – глутатіонредуктази, глутатіонпероксидази та глутаредоксину в мітохондріях печінки щурів, що зазнали дії гострої гіпоксії. Показано, що запропонований режим ГГТ знижує інтенсивність процесів окисної модифікації протеїнів, активує важливі ланки антиоксидантного захисту мітохондрій, а також впливає на тіол-дисульфідний обмін, редокс-баланс у мітохондріях, модифікує процеси S-глутатіонування/деглутатіонування в мембранах мітохондрій.
Дослідження впливу нітрозактивних сполук на поляризацію внутрішньої мембрани мітохондрій в міоцитах матки щурів із використанням потенціалчутливого флуоресцентного зонда DіОС(6)(3)
Ю. В. Данилович, Г. В. Данилович, О. В. Коломієць, С. О. Костерін, С. О. Карахім, О. Ю. Чуніхін
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: danylovych@biochem.kiev.ua
Досліджено вплив нітрозактивних сполук (нітропрусиду та нітриту натрію) на рівень поляризації внутрішньої мітохондріальної мембрани міоцитів матки із застосуванням методу лазерної конфокальної мікроскопії та потенціалчутливого флуоресцентного зонда DiOC6(3) (3,3′-дигексилоксакарбоціаніну). Продемонстрована колокалізація специфічних щодо мітохондрій флуоресцентних зондів (MitoTracker Orange CM-H2TMRos, 10 – nonyl acridine orange та DiOC6(3)). Показано, що нітропрусид натрію в концентрації 0,1 мМ спричинює помірне зниження трансмембранного потенціалу мітохондрій. Це спостереження підтверджується методом протокової цитофлуориметрії. Ефективність дії нітриту натрію в аналогічній концентрації істотно нижча за дії нітропрусиду натрію. Доведено, що нітропрусид натрію, але не нітрит, зумовлює незначне набухання мітохондрій. Обговорюється можлива протекторна роль оксиду азоту щодо мітохондрій.