Tag Archives: Са2+
Вплив нікотину на мембранний потенціал мітохондрій: участь нікотинових ацетилхолінових рецепторів
Г. Л. Гергалова, М. В. Скок
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: gergal71@gmail.com
Вплив нікотину на мітохондрії печінки мишей досліджували методом протокової цитофлуориметрії. Миші вживали нікотин упродовж 65 діб або нікотин додавали до препарату ізольованих мітохондрій. Мітохондрії печінки мишей, які вживали нікотин, мали вірогідно нижчий початковий рівень мембранного потенціалу та меншу гранулярність порівняно з контрольною групою. Передінкубація ізольованих мітохондрій з нікотином дозозалежно перешкоджала дисипації їхнього мембранного потенціалу у разі внесення в середовище інкубації 0,8 мкМ СаСl2. Антагоніст нікотинових рецепторів α7 субтипу (α7 нАХР) метиллікаконітин підсилював ефект нікотину. Початковий рівень мембранного потенціалу та гранулярність ізольованих мітохондрій печінки мишей, яким внутрішньовенно вводили антитіла проти α7 нАХР, були нижчими у порівнянні з контролем. Внесення до середовища інкубації нікотину, холіну, ацетилхоліну або синтетичного агоніста α7 нікотинових рецепторів PNU 282987 пригнічувало акумуляцію Са2+ в мітохондріях. Однак дози агоністів були надто малими для активації іонного каналу α7 нАХР. Зроблено висновок про те, що вживання нікотину погіршує функціональний стан мітохондрій печінки, впливаючи на їх мембранний потенціал та гранулярність, і цей ефект, принаймні частково, опосередкований десенситизацією α7 нАХР.
Вплив Ca(2+)-індукованого відкривання циклоспоринчутливої пори на споживання кисню і функціoнальний стан мітохондрій печінки щурів
О. В. Акопова, В. І. Носар, І. М. Маньковська, В. Ф. Сагач
Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ;
e-mail: a-dubensky@mail.ru
Досліджено вплив Са2+-індукованого відкривання циклоспоринчутливої пори (mitochondrial permeability transition pore, MPTP) на споживання кисню і функціональний стан мітохондрій печінки щурів. Показано, що за відсутності деполяризації функціональна активність МРТР призводить до підвищення стаціонарної швидкості дихання за окиснення субстрату (глутамату) внаслідок активації циклоспоринчутливого Са2+/Н+-обміну і циклічного транспорту Са2+, який підтримується одночасною роботою МРТР і Са2+-уніпортера. За допомогою селективних блокаторів, циклоспорину А и рутенієвого червоного показано, що МРТР і Са2+-уніпортер роблять близький за величиною внесок в Са2+-цикл і швидкість дихання мітохондрій. Встановлено, що біоенергетичні ефекти відкривання МРТР в стаціонарних умовах (підвищення швидкості дихання у разі окислення субстрату за відсутності ADP, зниження дихального контролю та енергетичної ефективності синтезу АТР, Р/О) близькі до функціональних змін внаслідок підвищення ендогенної протонної провідності мембрани митохондрій. Роз’єднуючий ефект МРТР майже не впливає на швидкість фосфорилювання, відносна стабільність якої підтримується за рахунок активації дихального ланцюга і підвищення швидкості дихання в стані 3. Зроблено висновок, що за нормальних фізіологічних умов МРТР може функціонувати як ендогенний механізм «м’якого» протонофорного роз’єднання дихального ланцюга.
Вплив Са(2+) на кінетичні параметри дихання мітохондрій in situ ацинарних панкреацитів
Б. О. Манько, В. В. Манько
Львівський національний університет імені Івана Франка,Україна;
e-mail: mankobo@gmail.com
Досліджено залежність швидкості дихання пермеабілізованих ацинарних панкреацитів щурів від концентрації у середовищі субстратів окислення і від вмісту за різних [Са2+] – 10-8–10-6 М. Панкреацити пермеабілізували дигітоніном у розрахунку 50 мкг на 1 млн. клітин. Швидкість дихання визначали полярографічним методом із використанням електрода Кларка за окислення сукцинату, а також пірувату чи глутамату в присутності малату. Параметри рівняння Міхаеліса–Ментен розраховували методом Корніш-Боудена або з використанням координат Іді–Гофсті, а параметри рівняння Хілла – координат {v; v/[S]h}. У досліджуваному діапазоні [Сa2+] кінетична залежність дихання за окислення пірувату описується рівнянням Міхаеліса–Ментен, а за окислення сукцинату чи глутамату – рівнянням Хілла з h = 1,11–1,43 та 0,50–0,85 відповідно. Уявна константа напівактивації дихання (K0,5) не зазнавала істотних змін у досліджуваному діапазоні [Ca2+] і становила за 10-7 М Са2+ для сукцинату 0,90 ± 0,06 мМ, пірувату – 0,096 ± 0,007 мМ, глутамату – 0,34 ± 0,03 мМ. Максимальна швидкість дихання Vmax за окислення пірувату зросла від 0,077 ± 0,002 до 0,119 ± 0,002 і 0,140 ± 0,002 нмоль О2/(с·млн. клітин) внаслідок підвищення [Ca2+] від 10-7 до 5·10-7 чи 10-6 М відповідно. Ca2+ істотно не впливає на Vmax за окислення сукцинату чи глутамату. Отже, підвищення [Ca2+] стимулює дихання мітохондрій ацинарних панкреацитів in situ за окислення екзогенного пірувату (очевидно внаслідок активації піруватдегідрогенази), але не сукцинату чи глутамату.
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.
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.