Индукция неспецифической проницаемости митохондриальной мембраны и ее роль в регуляции выхода цитохрома с при апоптозе

• Автор: Гогвадзе, Владимир Георгиевич
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 182 с. : ил

Впоследствии, однако, было обнаружено, что в физиологических условиях скорость аккумуляции Са2 мембранами эндоплазматическою ретикулума существенно выше, чем в митохондриях, что позволяет им более успешно осуществлять функции физиологических регуляторов цитоплазматического кальциевого гомеостаза, несмотря на малую емкость но кальцию. Митохондрии, по всей вероятности, не принимают участие в регуляции кальциевого гомеостаза клетки, поскольку константа связывания Са2 с переносчиком на внутренней мембране митохондрий составляет цМ, что существенно выше физиологической концентрации Са2 в цитоплазме. С другой стороны, изолированные митохондрии способны аккумулировать значительное количество ионов Са . Это позволяет предположить, что в клетке митохондрии начинают накапливать кальций, когда его цитоплазматическая концентрация достигает величин, позволяющих функционировать системе аккумуляции. Поскольку повышение концентрации ионов Са2 в цитоплазме зачастую является наиболее ранним необратимым событием в патологических ситуациях, митохондрии можно рассматривать как своего рода резервные буферные емкости клетки, способные в критической ситуации удалить избыток Са2 из цитоплазмы, и, тем самым, в той или иной степени восстанавливать кальциевый гомеостаз цитоплазмы i, . Следует, однако, отметить, что в последние годы были получены данные о том, что даже в физиологических условиях в ответ на действие различного рода агонистов, стимулирующих выход ионов Са2 из эндоплазматического ретикулума, наблюдается изменение содержания ионов Са2, в митохондриях. Способность митохондрий удалять ионы Са из мест локального повышения его концентрации дает им возможность регулировать концентрацию 7 вблизи от 1Рззависимых кальциевых каналов эндоплазматического ретикулума. Это свидетельствет об активной роли митохондрий даже в физиологических условиях i . В отличие от транспортных систем плазматической мембраны и мембран эндоплазматического ретикулума, транспорт ионов Са2 в митохондрии осуществляется не с помощью СаЛТРаз, но посредством переносчика, облегчающего диффузию этого иона по градиенту концентрации без обмена на какуюлибо другую молекулу или ион i, . Переносчик может транспортировать ионы Са2т в обоих направлениях. Движущей силой аккумуляции ионов кальция в митохондриях служит электрохимический потенциал протонов протондвижущая сила на внутренней митохондриальной мембране рис 2, благодаря чему митохондрии способны аккумулировать значительное количество ионов а2, против градиента концентрации. Потенциал на митохондриальной мембране генерируется либо в процессе переноса электронов но дыхательной цепи от субстрата к молекулярному кислороду, либо вследствие гидролиза АТФ i, i, . Транспорт ионов кальция в митохондрии можно подавить гексавалентным катионом рутениевым красным или лантаноидами . При физиологических концентрациях V ионы магния являются наиболее важным модулятором поглощения кальция митохондриями, способным существенно снизить сродство переносчика к ионам Са2г , i, . В присутствии неорганического фосфата скорость аккумуляция ионов кальция, равно как и их количество, существенно выше массивная нагрузка. Фосфат обеспечивает аккумуляцию большого количества ионов Са2, препятствуя защелачиванию матрикса. По превышении определенной концентрации в матриксе митохондрий образуется комплекс Са2гфосфат повидимому, в виде гидроксиапатита. В этих условиях концентрация свободного Са2 в матриксе митохондрий низка, по некоторым данным ггс превышает 0, от общего содержаания i, . Система выхода ионов Са2 из митохондрий. Поскольку движущей силой аккумуляции ионов Са2 является мембранный потенциал, его снижение ингибиторами дыхательной цепи если потенциал поддерживается дыхательной цепью, либо олигомицином. Рис. Схематическое изображение кальцийтранспортирующих систем ми юхондрий. Условные обозначения е цепь переноса электронов Др, мембранный потенциал на внутренней мембране митохондрий УПЛС, зависимый от потенциала анионный канал на внешней митохондриальной мембране ЛЫТ, переносчик адениновых нуклеотидов РССР разобщитель окислительного осюрилирован ия.