Tag Archives: діазоксид
ATP-залежний транспорт калію в мітохондріях мозку щурів є високочутливим до активаторів mK(ATP)-каналу за даними світлорозсіювання
О. В. Акопова*, Л. І. Колчинська, В. І. Носар,
А. Н. Смірнов, Л. В. Братусь
Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ;
*e-mail: ov_akopova@ukr.net
Отримано: 17 січня 2020; Затверджено: 25 червень 2020
Методом світлорозсіювання вивчено вплив активаторів KATP-каналів (KCO), діазоксиду і пінацидилу, на ATP-залежний транспорт K+ в ізольованих мітохондріях мозку щурів за відсутності і в присутності MgATP. За відсутності MgATP виявлено високу чутливість ATP-залежного транспорту K+ до обох активаторів, із максимальним ефектом при ≤ 0,5 мкM. У K+-вмісному середовищі ATP-залежний транспорт K+ блокувався ATP у присутності Mg2+. Ні Mg2+, ані ATP не впливали на Vmax ATP-залежного транспорту K+ за дії KCO, однак, згідно з даними літератури у присутності MgATP крива активації зсувалась в область мікромолярних концентрацій. Блокування ATP-залежного транспорту K+ блокаторами KATP каналів, глібенкламідом і 5-гідроксидеканоатом за відсутності і в присутності MgATP показує чутливість ATP-залежного транспорту K+ до блокаторів mKATP-каналу. Чутливість ATP-залежного транспорту K+ до відомих модуляторів активності KATP каналів (діазоксиду, пінацидилу, глібенкламіду, 5-HD і MgATP) дозволяє віднести ATP-залежний транспорт K+ до активності mKATP-каналу і свідчить, що його активація діазоксидом і пінацидилом за відсутності MgATP відбувається в області суб-мікромолярних концентрацій активаторів. За результатами експериментів, ми припускаємо, що нативний mKATP-канал може містити високоафінні сайти зв’язуваня KCO, що екрануються MgATP. Результати нашого досліджения виявляють нові, раніше невідомі аспекти регуляції АТР-залежного транспорту K+ активаторами mKATP-каналу.
Регуляція функціонування АТР-чутливого K(+)-каналу мітохондрій міометрія активними формами кисню
О. Б. Вадзюк, Ю. Ю. Мазур, С. О. Костерін
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України,Київ;
e-mail: vadzyuk@biochem.kiev.ua
У попередніх роботах, виконаних на ізольованих мітохондріях матки щурів, нами було показано функціонування АТР-чутливого K+-каналу (мітоKАТР). Його регуляція у клітинах міометрія не є достатньо вивченою. Тому дослідження активації мітоKАТР в умовах окисного стресу є актуальним.
Відомо, що активні форми кисню (АФК), які генеруються за окисного стресу, можуть не тільки індукувати апоптоз, але також опосередковувати захист клітини від стресу. Активацію мітоKАТР АФК, що забезпечує виживання клітини в умовах окисного стресу, було показано на клітинах мозку та серця. Але відомостей стосовно регуляції АФК цієї структури у клітинах матки немає. Тому метою нашої роботи було дослідження впливу АФК на активацію мітоKАТР у клітинах матки щурів.
Окисний стрес в ізольованих міоцитах щурів індукували ротеноном (50 мкМ). Було продемонстровано масоване утворення АФК та гіперполяризацію мітохондріальної мембрани у присутності ротенону. Активація мітоKАТР селективним активатором діазоксидом призводила до деполяризації мітохондріальної мембрани, яка усувалась селективним блокатором цієї структури глібенкламідом (20 мкМ). Діазоксид виявляв дозозалежний ефект на потенціал мітохондрій в діапазоні концентрацій від 500 нМ до 75 мкМ. Максимальний ефект спостерігається при 25 мкМ діазоксиду. Уявна константа спорідненості діазоксиду до мітоKАТР (‹K1/2›р ) у присутності ротенону становить (1,24 ± 0,21)∙10-6 М. Діазоксид також деполяризує мітохондріальну мембрану в умовах нормоксії, але ‹K1/2› в цьому разі є більшою і становить (5,01 ± 1,47)·10-6 М.
Скавенджер активних форм кисню (АФК) N-ацетилцистеїн (NAC)(0,5–1 мМ) успішно попереджає деполяризацію мітохондріальної мембрани діазоксидом в умовах окисного стресу, спричиненого ротеноном. Одержані нами дані свідчать, що зв’язування АФК N-ацетилцистеїном в умовах окисного стресу попереджає активацію мітоKАТР. Дійшли висновку, що АФК регулюють активність мітоKАТР.
Вплив активатора АТР-залежного K(+)-каналу діазоксиду на циклоспоринчутливу пору в мітохондріях печінки щурів
О. В. Акопова
Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ;
e-mail: luko@biph.kiev.ua
Досліджено вплив активатора мітохондріального АТР-залежного K+-канала (K+АТР-канала) діазоксиду (DZ) на відкриття циклоспоринчутливої пори (mitochondrial permeability transition pore (MPTP) в мітохондріях печінки щурів. За відсутності DZ відкриття пори призводить до прискорення циклічного транспортування K+ й Са2+, яке підтримується одночасною роботою K+-каналів та K+/Н+-обмінника, а також – Са2+-уніпортера і мітохондріальної пори як шляхів входу та вивільнення катіонів. Показано, що за дії DZ, незалежно від МРТР, відбувається активація обох складових K+-циклу: енергозалежної акумуляції K+ та K+/Н+-обміну. При цьому встановлено, що активація трансмембранного обміну K+ за дії DZ призводить до часткового інгібування МРТР. Запропоновано методичний підхід до оцінки функціональної активності МРТР в умовах активації K+АТР-каналу.
Встановлено, що повернення Са2+ до матриксу після пригнічення МРТР циклоспорином А слідом за відкриттям пори супроводжується інгібуванням K+/Н+-обміну, яке відбувається в міру надходження Са2+ до мітохондрій. Таким чином, результати дослідження виявляють важливу фізіологічну функцію МРТР, яка полягає у підтриманні низьких концентрацій Са2+ у матриксі за одночасної активації трансмембранного іонного обміну (K+ та Са2+), яка може мати визначальне значення для перебігу енергозалежних процесів у мітохондріях.
Вплив активатора АТР-залежного K(+)-канала на функціoнальний стан і відкривання циклоспоринчутливої пори в мітохондріях печінки щурів
О. В. Акопова, В. І. Носар, В. А. Бурий,
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 активатора мітохондріального АТР-залежного K+-канала (K+АТР-канала), – діазоксиду – на споживання кисню, функціональний стан та відкривання циклоспоринчутливої пори в мітохондріях печінки щурів. Встановлено, що активація K+АТР-канала призводить до підвищення стаціонарної швидкості дихання за окислення субстрату (V4S) та роз’єднання дихального ланцюга внаслідок прискорення K+-цикла мітохондрій, яке знижує дихальний контроль та швидкість дихання в стані 3 (V3) за одночасного підвищення її в стані 4 (V4ATP). Показано, що зниження V3 відбувається внаслідок інгібування системи окисного фосфорилювання, яке виявляється в сповільненні синтезу та гідролізі АТР, зниженні його виходу і вдаваному підвищенні показника Р/О внаслідок неповного перетворення ADP. Підвищення АТР-залежного входу K+ в умовах відкриття циклоспоринчутливої пори (mitochondrial permeability transition pore, MPTP) різко поглиблює роз’єднання внаслідок активації K+– и Са2+-циклів, які підтримуються одночасною роботою МРТР й Са2+-уніпортера, а також K+/Н+-обміну й K+-каналів, включаючи K+АТР-канал. При цьому активація K+АТР-канала призводить до часткового пригнічення МРТР, проте недостатнього для відновлення функціонального стану мітохондрій. Елімінація Са2+-циклу після відкриття МРТР повертає показники функціонального стану мітохондрій до контрольного рівня, що вказує на МРТР як механізм оборотної модуляції біоенергетичних ефектів, обумовлених активацією K+АТР-канала.