Tag Archives: циклоспоринчутлива пора
Функціональна активність циклоспоринчутливої пори в енергізованих і деенергізованих мітохондріях печінки щурів
О. В. Акопова*, Л. І. Колчинська, В. І. Носар
Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ;
*e-mail: ov_akopova@ukr.net
Отримано: 15 червня 2020; Затверджено: 13 листопада 2020
Вивчено відкривання циклоспорин-чутливої пори (mPTP) в енергізованих і деенергізованих мітохондріях печінки щурів та оцінено вплив мітохондріальної деполяризації на її активність. Активність mPTP оцінювали спектрофотометрично за циклоспоринчутливим набуханням і циклоспоринчутливим виходом Са2+, який спостерігався після блокування Са2+ уніпортеру рутенієвим червоним (RR) в енергізованих мітохондріях та після деполяризації мембрани протонофором СССР. В енергізованих мітохондріях відкривання mPTP у станах низької провідності за концентрацій Са2+ ≤ Ka вносило позитивний вклад у швидкість дихання, не впливаючи на ΔΨm. Проведено оцінку порогових концентрацій Са2+, вище котрих відкривання mPTP призводило до деполяризації. Оцінка активності mPTP за циклоспоринчутливим транспортом Са2+ в умовах мітохондріальної деполяризації показала підвищення початкової швидкості (V0) за зменшення константи швидкості (k) і часу напівперетворення (t1/2), що вказувало на активацію mPTP порівняно з енергізованими мітохондріями. Попри це, в умовах деполяризації спостерігався неповний вихід Са2+ через mPTP. Із застосуванням селективних блокаторів Са2+ уніпортеру та mPTP, RR і циклоспорину А, знайдено парціальний вклад Са2+ уніпортеру і mPTP в транспорт Са2+. «Титрування» транспортного процесу шляхом внесення RR в різні проміжки часу від скидання потенціалу показало, шо деполяризація різко скорочувала тривалість функціонування mPTP порівняно з енергізованими мітохондріями, що підтверджувалось кінетичними характеристиками циклоспоринчутливого транспорту Са2+ післе зняття ΔΨm. Добавлений із зовнішньої сторони мітохондріальної мембрани Са2+ здійснював двоякий вплив на активність mPTP: спостерігалась активація в початковий момент часу з подальшим блокуючим ефектом. На підставі експериментів дійшли висновку, що енергізація мітохондрій необхідна для підтримання функціональної активності mPTP у станах субмаксимальної провідності, тоді як деполяризація мембрани сприяє переходу mPTP до неактивного стану в процесі вивільнення Са2+ із мітохондрій.
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.