Свойства и регуляция митохондриального АТР-чувствительного К +-канала

• Автор: Григорьев, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 103 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Системы транспорта калия в митохондриях

1.1. Транспорт калия в митохондриях.

1.2. Молекулярные структуры ответственные за транспорт К в

митохондриях

1.3. Физиологическое значение транспорта калия в митохондриях

2. АТФЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К КАНАЛЫ ПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ

2.1. Биофизические свойства Катф каналов

2.1.1. Проводимость одиночных каналов

2.1.2. Селективность Катф каналов.

2.1.3. Потенциалозависимость Катфканалов и кинетические
характеристики
2.2. Регуляция КАтф каналов
2.2.1. Регуляция КлтФканалов внутриклеточными нуклеотидами.
2.2.2. Регуляция фармакологическими реагентами.
2.2.3. Регуляция , 8Нреагентами и двухвалентными катионами.
2.3. Молекулярнобиологические характеристики Клгф каналов
2.4. Физиологическое значение цитоплазматических КАтф каналов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
1Выделение митохондрий.
2. Выделение и очистка митохондриального КАтф канала
3. ИЗУЧЕ1ИЕ ИОН ТРАНСПОРТИРУЮЩИХ СВОЙСТВ МИТОХОНДРИАЛЬНОГО
Катф канала
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
1. 1. Модификация метода выделения и очистки
митохондриального Катф канала
2. 2. Свойства митохондриалы юго КАтфканала,
реконструированного в БЛМ
2.1. Электра чес кие свойства
2.2. Кластеризация мито К а тф каналов.
2.3. Вопьтамперные характеристики и селективность.
3. Регуляция митохондриального КАтф канала.
3.1. Регуляция аденозинтрифосфатом.
3.2. Влияние нуклеотиддифосфатов.
3.3. зависимость митохондриального КлтФканала.
3.4. Регуляция с помощью и редокс агентов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Механизм транспорта ионов калия в митохондриях до конца не выяснен. Предпола1ается, что существует две системы транспорта К электронейтральный КГаитипортер v . i, и система электрогенного транспорта К i . Системы транспорта К в X исследовались в течение длительного времени, предполагается, что это могут быть жирные кислоты , , липиды мембран Кудзипа и др. Юрков и др. v . . . i . Одной из основных систем электрогенного входа К в X. АТФчувствительный К канал. Еще в г. Мироновой с соавт. X сердца быка, был выделен белок, который при реконструкции в БЛМ образовывал калиевые каналы Миронова и др. В дальнейшем на этот белок были получены антитела, которые ингибировали транспорт К в X и не влияли на систему окислительного фосфорилирования. В г. i, на липосомах, было показано, что калиевые токи, образованные этим белком, ингибируются АТФ . В это же время I с соавт. X обнаружил АТФчувствительнае К канаты I . АТФ чувствительные К канаты были открыты в плазматической мембране сердечных клеток , и были найдены в дальнейшем в различных тканях рклетках поджелудочной железы, скелетных и гладких мышцах, нейронах, эпителиальных клетках. К настоящему времени цитоКлтФканалы достаточно хороню изучены, чего нельзя сказать о митоКдтфканалах. Целью настоящей работы было изучение свойств и регуляции митохондриального АТФчувствительного К канала. БЛМ и изучение его канальных свойств и механизмов регуляции нуклеотидами, БН реагентами, . Научная новизна работы. Впервые на митохондриальном Кдтфканале, реконструированном в БЛМ, показано, что АТС ингибирует каналы с К0. М, а нуклеотиддифосфаты АДФ, ГДФ, УДФ, в микромолярных концентрациях, способны реактивировать канал. Обнаружена способность этого канала образовывать кластеры проводимости. Показано, что на канале присутствуют функционально значимые БН группы. Установлено, что является эффективным регулятором митохондриального КдтФканала. Научнопрактическое значение работы. Полученные данные позволяют приблизиться к пониманию механизмов регуляции митохондриальных процессов, обеспечивающих энергетические потребности клетки. Результаты работы могут быть использованы для разработки подходов в лечения патологий связанных с митохондриями и регуляцией Кдтф каналов например, при ишемии и инсулиннезависимом диабете. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Системы транспорта палия в митохондриях. Транспорт калия в митохондриях. Митохондрии органеллы, имеющиеся во всех эукариотических клетках, запасают энергию в форме АГФ, которая может быть использована для многочисленных внутриклеточных реакций. Механизм по которому X преобразуют энергию для биологических целей до конца не выяснен. Согласно общепринятой гипотезе, предложенной Митчеллом в г. i, , этот процесс начинается с того, что электроны богатые энергией, передаются от сильных доноров к более слабым, но цепи переносчиков электронов, встроенных во внутреннюю мембрану митохондрий. Часть высвобожденной энергии используется для перемещения протонов из мАТФикса в цитоплазму, в результате чего на митохондриальной мембране создается электрохимический протонный градиент. Энергия этого градиента используется для образования АТФ на АТФсинтетазном комплексе. АТФсинтетазный комплект тоже перемешает IIх через внутреннюю мембрану. Т.к. АТФ для переноса протонов через мембрану, но при достаточно большом прогонном градиенте, Н начинают течь через АТФсинтетазный комплекс в образном направлении, что сопровождается синтезом АТФ. Согласно третьему постулату внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для катионов и анионов. Однако изза достаточно большого электрохимического потенциала Аф приблизительно 0 тУ с мАТФиксной стороны одновалентные катионы К и Ка могут диффундировать через липидный бислой. Проблема такой утечки будет наиболее актуальна для ионов К , т. АТФикса, хотя скорость такой диффузии будет не очень велика.