Tag Archives: K(АТР)-канал

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++-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++-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++-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++-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.

АТР-чутливі K(+)-канали м’язових клітин: властивості та фізіологічна роль

О. Б. Вадзюк

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

АТР-чутливі K+-канали (KАТР-канали) належать до типуK+-каналів вхідного випрямлення (K+ inward rectifier або Kir). Вони поєднують електричну активність м’язової клітини з її метаболічним станом. Каналоутворювальні субодиниці KАТР-каналів (Kir 6.х) містять високоселективний фільтр та мають високу провідність для K+, тоді як регуляторні SUR субодиниці (sulfonyl urea receptor) містять сайти зв’язування активаторів і блокаторів, та несуть метаболічний сенсор, який відповідає за активацію каналу в умовах метаболічного стресу. Провідність KАТР-каналів міоцитів більшості типів блокується АТР. Однак робота цих каналів залежить не від абсолютних значень концентрації АТР, а від співвідношень АТР/ADP і присутності Mg2+. Також регуляція активності KАТР-каналів у клітині здійснюється фізіологічними речовинами, такими як фосфатидилінозитол-дифосфат,  ефіри жирних кислот. Активацію цих структур за умов ішемії пов’язують з їх цитопротекторною дією, яка попереджає перевантаження цитозолю Са2+. На відміну від KАТР-каналів плазматичної мембрани, субодиниці яких клоновані і структура відома, дані стосовно АТР-чутливого переносника К+ в мітохондріальній мембрані (мітоKАТР) суперечливі. Зокрема, досі вірогідно не ідентифіковано його каналоутворювальну субодиницю, роль якої можуть виконувати Kir 6.х, Kir 1.1 (каналоутворювальна субодиниця каналу ROMK) або інші структури. В огляді обговорюються методи реєстрації АТР-чутливого транспортування K+ в мітохондріях. Розглянуто взаємодію мітоKАТР з фізіологічними та фармакологічними лігандами.