Tag Archives: загальна акумуляція Ca(2+)

Взаємозв’язок між концентрацією іонізованого Са і функціонуванням мітохондрій

Л. Г. Бабіч1, С. Г. Шликов1, А. М. Кушнарьова-Вакал1, Н. І. Купиняк2,
В. В. Манько2, В. П. Фомін3, С. О. Костерін1

1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: babich@biochem.kiev.ua;
2Львівський національний університет імені Івана Франка, Україна;
3Університет Делаверу, Ньюарк, США

Мета дослідження – показати взаємозв’язок між концентрацією іонізованого Са ([Ca2+]m) в матриксі мітохондрій та функціональною активністю цих органел. [Ca2+]m визначали за допомогою флуоресцентного барвника Fluo-4, AM. Загальну акумуляцію Ca2+ в мітохондріях визначали за допомогою ізотопного методу з використанням 45Ca2+. Встановлено, що інкубація мітохондрій міометрія в середовищі, до складу якого входить 3 мM Mg2+, призводить до низького рівня [Ca2+]m. Подальше додавання 100 мкM Ca2+ супроводжувалось збільшенням концентрації іонізованого Са в 8 разів, проте, за таких умов, реєстрували низький рівень загальної акумуляції цього катіона. Нормована флуоресценція Са2+-чутливого зонда Fluo-4 у відповідь на додавання Ca2+ була понад 2,5 умовних одиниць. У той же час, [Ca2+]m була значно вище за інкубації мітохондрій в присутності 3 мМ АТР та 3 мМ Mg2+. Подальше додавання 100 мкM Ca2+ супроводжувалось збільшенням концентрації іонізованого Са лише у 2,4 раза, проте реєструвався високий рівень загальної акумуляції цього катіона. У присутності 3 мМ АТР та 3 мМ Mg2+ нормована флуоресценція Са2+-чутливого зонда Fluo-4 у відповідь на додавання Ca2+ була меншою за 1,3 умовних одиниць. У мітохондріях печінки найвищу швидкість поглинання кисню реєстрували в присутності сукцинату, ніж пірувату або α-кетоглутарату. Зауважимо, що у присутності сукцинату нормована флуоресценція Са2+-чутливого зонда Fluo-4 в мітохондріях печінки у відповідь на додавання Ca2+ була меншою за 1,3 умовних одиниць. Отже, дійшли висновку про те, що низький рівень іонізованого Са в матриксі мітохондрій корелює з низькою функціональною активністю і, нав­паки, високий рівень [Ca2+]m корелює з високою функціональною активністю. Зроблено припущення, що  зміни нормованої флуоресценції Са2+-чутливого зонда у відповідь на додавання Ca2+ можна використовувати як тест на функціональну мітохондрійну активність: менше значення нормованої флуоресценції – більше функціональна активність.