Tag Archives: гладенькі м’язи
Транспортування іонів Са в мітохондріях гладеньких м’язів
Л. Г. Бабіч, С. Г. Шликов, С. О. Костерін
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: babich@biochem.kiev.ua
Мета огляду – аналіз даних літератури та власних результатів стосовно властивостей Са2+-транспортувальних систем мітохондрій та шляхів їх регуляції. До основних систем, що забезпечують накопичення Са2+ в матриксі, відносять мітохондріальний уніпортер, систему швидкого захоплення катіона (RaM) та ріанодинчутливі Са2+-канали (RyR). Вихід Са2+ з мітохондрій забезпечується Na+-залежними та Na+-незалежними Са2+-обмінниками. Пора транзієнтної проникності також може функціонувати як система виходу Са2+. Накопичення іонів Са в матриксі мітохондрій супроводжується збільшенням поляризації внутрішньої мембрани, зростанням швидкості синтезу АТР та транспортування метаболітів. Дисипація мембранного потенціалу мітохондрій має гальмувати надходження Са2+ до матриксу. Встановлені нами деполяризувальний ефект антагоністів кальмодуліну та гіперполяризувальний ефект калікс[4]аренів С-136 і С-137 на мітохондрії міометрія можуть мати застосування за необхідності корекції величини мембранного потенціалу мітохондрій.
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.
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.