Роль карбоксильних груп у регулюванні неспецифічної проникності мембран мітохондрій
Іонізовані СООН-групи присутні в молекулярних структурах, задіяних у процес формування мітохондріальних пор перехідної проникності (МРТР) – АДФ/АТФ-антипортера та/або потенціалзалежних аніонних каналів. В експериментах на препаратах ізольованих мітохондрій гепатоцитів щура ми виявили, що в разі інду...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Нейрофизиология |
|---|---|
| Datum: | 2010 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
2010
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68323 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Роль карбоксильних груп у регулюванні неспецифічної проникності мембран мітохондрій / Є.В. Кравенська, С.Б. Крамар, Н.В. Федірко // Нейрофизиология. — 2010. — Т. 42, № 1. — С. 10-19. — Бібліогр.: 54 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-68323 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Кравенська, Є.В. Крамар, С.Б. Федірко, Н.В. 2014-09-21T12:06:01Z 2014-09-21T12:06:01Z 2010 Роль карбоксильних груп у регулюванні неспецифічної проникності мембран мітохондрій / Є.В. Кравенська, С.Б. Крамар, Н.В. Федірко // Нейрофизиология. — 2010. — Т. 42, № 1. — С. 10-19. — Бібліогр.: 54 назв. — укр. 0028-2561 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68323 612.014.46:577.352.4 Іонізовані СООН-групи присутні в молекулярних структурах, задіяних у процес формування мітохондріальних пор перехідної проникності (МРТР) – АДФ/АТФ-антипортера та/або потенціалзалежних аніонних каналів. В експериментах на препаратах ізольованих мітохондрій гепатоцитів щура ми виявили, що в разі індукції неспецифічної проникності мембран мітохондрій під дією Са²⁺ у відносно низькій концентрації (15 мкМ) модуляція активності СООН-груп за допомогою 2-етокси-1-етоксикарбоніл-1,2-дигідрохіноліну (1 мМ) призводила до односпрямованих ефектів – прискорення процесів формування МРТР і транспортування інкубаційного розчину та Са²⁺ крізь ці мегаканали, пролонгування відкритого стану останніх, зростання кінцевого об’єму (набрякання) мітохондрій і збільшення кількості Са²⁺, вивільненого з них. При застосуванні кальцію у високій концентрації (100 мкМ), навпаки, спостерігалися різноспрямовані процеси – сповільнення потоку інкубаційного розчину крізь МРТР та процесу їх формування; у той же час вихід Са²⁺ із мітохондрій прискорювався. Кінцевий об’єм мітохондрій та кількість Са²⁺, що вивільнився з них, все ж таки зростали. Відмінності між результатами впливу використаного модулятора активності СООН-груп на неспецифічну проникність мітохондрій, індуковану кальцієм у низьких та високих концентраціях, імовірно, вказують на наступне. Процес набрякання мітохондрій є насичуваним, а вихід Са²⁺ з цих органел носить нелімітований характер. Процес вивільнення Са²⁺ із мітохондрій, вірогідно, зазнає ініційованої кальцієм інактивації. Механізми індукції неспецифічної проникності мембран мітохондрій під впливом кальцію в низьких та високих концентраціях є відмінними. Кальцієвий уніпортер мітохондрій є чутливим до модулятора активності СООН-груп. Певний внесок у досліджувані процеси забезпечує дифузія води крізь внутрішню мембрану мітохондрій та/або інші системи; це може призводити до змін у процесі транспортування рідин у даних органелах. Ionized COOH groups are present in molecular structures involved in the process of formation of mitochondrial permeability transition pores (MPTPs), in particular, in the ADP/ATP antiporter and/or voltage-dependent anion channels. In experiments on preparations of isolated mitochondria obtained from rat hepatocytes, we found that, in the case of induction of nonspecific permeability through mitochondrial membranes under the action of Cа²⁺ in a relatively low concentration (15 μM), modulation of the activity of COOH groups with the use of 2-ethoxy-1-ethoxycarbonyl-1,2-dihydroquinoline (1 mM) led to unidirectional effects, namely to acceleration of the processes of formation of MPTPs and transport of incubation solution and Са²⁺ through these megachannels, prolongation of the open state of the latter, as well as to increases in the final volume (swelling) of the mitochondria and to a rise in the amount of Са²⁺ released from these organelles. In contrast, when calcium was used in a high concentration (100 μM), the directions of the above processes were dissimilar. Slowing down of the flow of incubation solution through MPTPs and the process of their formation was observed; at the same time, Са²⁺ release from the mitochondria was accelerated. However, the final volume of the mitochondria and the amount of Са²⁺ released from these cellular structures increased. Differences between the effects of the used modulator of the activity of COOH groups on the nonspecific permeability of the mitochondria induced by calcium applied in low and high concentrations are perhaps determined by the following. The process of swelling of the mitochondria is saturable, while Са²⁺ release from these organelles shows an unlimited pattern. The latter process (Са²⁺ release) probably undergoes calcium-initiated inactivation. The mechanisms of induction of nonspecific permeability of the mitochondrial membranes under the action of low and high calcium concentrations differ from each other. The calcium uniporter in the mitochondria is sensitive to the modulator of the activity of COOH groups. Diffusion of water through the inner mitochondrial membrane and/or other systems provides some contribution to the studied processes; this can lead to changes in the transport of liquids in these organelles. uk Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України Нейрофизиология Роль карбоксильних груп у регулюванні неспецифічної проникності мембран мітохондрій Role of Carboxylic Groups in the Control of Nonspecific Permeability of Mitochondrial Membranes Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Роль карбоксильних груп у регулюванні неспецифічної проникності мембран мітохондрій |
| spellingShingle |
Роль карбоксильних груп у регулюванні неспецифічної проникності мембран мітохондрій Кравенська, Є.В. Крамар, С.Б. Федірко, Н.В. |
| title_short |
Роль карбоксильних груп у регулюванні неспецифічної проникності мембран мітохондрій |
| title_full |
Роль карбоксильних груп у регулюванні неспецифічної проникності мембран мітохондрій |
| title_fullStr |
Роль карбоксильних груп у регулюванні неспецифічної проникності мембран мітохондрій |
| title_full_unstemmed |
Роль карбоксильних груп у регулюванні неспецифічної проникності мембран мітохондрій |
| title_sort |
роль карбоксильних груп у регулюванні неспецифічної проникності мембран мітохондрій |
| author |
Кравенська, Є.В. Крамар, С.Б. Федірко, Н.В. |
| author_facet |
Кравенська, Є.В. Крамар, С.Б. Федірко, Н.В. |
| publishDate |
2010 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Нейрофизиология |
| publisher |
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Role of Carboxylic Groups in the Control of Nonspecific Permeability of Mitochondrial Membranes |
| description |
Іонізовані СООН-групи присутні в молекулярних структурах, задіяних у процес формування мітохондріальних пор перехідної проникності (МРТР) – АДФ/АТФ-антипортера та/або потенціалзалежних аніонних каналів. В експериментах на препаратах ізольованих мітохондрій гепатоцитів щура ми виявили, що в разі індукції неспецифічної проникності мембран мітохондрій під дією Са²⁺ у відносно низькій концентрації (15 мкМ) модуляція активності СООН-груп за допомогою 2-етокси-1-етоксикарбоніл-1,2-дигідрохіноліну (1 мМ) призводила до односпрямованих ефектів – прискорення процесів формування МРТР і транспортування інкубаційного розчину та Са²⁺ крізь ці мегаканали, пролонгування відкритого стану останніх, зростання кінцевого об’єму (набрякання) мітохондрій і збільшення кількості Са²⁺, вивільненого з них. При застосуванні кальцію у високій концентрації (100 мкМ), навпаки, спостерігалися різноспрямовані процеси – сповільнення потоку інкубаційного розчину крізь МРТР та процесу їх формування; у той же час вихід Са²⁺ із мітохондрій прискорювався. Кінцевий об’єм мітохондрій та кількість Са²⁺, що вивільнився з них, все ж таки зростали. Відмінності між результатами впливу використаного модулятора активності СООН-груп на неспецифічну проникність мітохондрій, індуковану кальцієм у низьких та високих концентраціях, імовірно, вказують на наступне. Процес набрякання мітохондрій є насичуваним, а вихід Са²⁺ з цих органел носить нелімітований характер. Процес вивільнення Са²⁺ із мітохондрій, вірогідно, зазнає ініційованої кальцієм інактивації. Механізми індукції неспецифічної проникності мембран мітохондрій під впливом кальцію в низьких та високих концентраціях є відмінними. Кальцієвий уніпортер мітохондрій є чутливим до модулятора активності СООН-груп. Певний внесок у досліджувані процеси забезпечує дифузія води крізь внутрішню мембрану мітохондрій та/або інші системи; це може призводити до змін у процесі транспортування рідин у даних органелах.
Ionized COOH groups are present in molecular structures involved in the process of formation of mitochondrial permeability transition pores (MPTPs), in particular, in the ADP/ATP antiporter and/or voltage-dependent anion channels. In experiments on preparations of isolated mitochondria obtained from rat hepatocytes, we found that, in the case of induction of nonspecific permeability through mitochondrial membranes under the action of Cа²⁺ in a relatively low concentration (15 μM), modulation of the activity of COOH groups with the use of 2-ethoxy-1-ethoxycarbonyl-1,2-dihydroquinoline (1 mM) led to unidirectional effects, namely to acceleration of the processes of formation of MPTPs and transport of incubation solution and Са²⁺ through these megachannels, prolongation of the open state of the latter, as well as to increases in the final volume (swelling) of the mitochondria and to a rise in the amount of Са²⁺ released from these organelles. In contrast, when calcium was used in a high concentration (100 μM), the directions of the above processes were dissimilar. Slowing down of the flow of incubation solution through MPTPs and the process of their formation was observed; at the same time, Са²⁺ release from the mitochondria was accelerated. However, the final volume of the mitochondria and the amount of Са²⁺ released from these cellular structures increased. Differences between the effects of the used modulator of the activity of COOH groups on the nonspecific permeability of the mitochondria induced by calcium applied in low and high concentrations are perhaps determined by the following. The process of swelling of the mitochondria is saturable, while Са²⁺ release from these organelles shows an unlimited pattern. The latter process (Са²⁺ release) probably undergoes calcium-initiated inactivation. The mechanisms of induction of nonspecific permeability of the mitochondrial membranes under the action of low and high calcium concentrations differ from each other. The calcium uniporter in the mitochondria is sensitive to the modulator of the activity of COOH groups. Diffusion of water through the inner mitochondrial membrane and/or other systems provides some contribution to the studied processes; this can lead to changes in the transport of liquids in these organelles.
|
| issn |
0028-2561 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68323 |
| citation_txt |
Роль карбоксильних груп у регулюванні неспецифічної проникності мембран мітохондрій / Є.В. Кравенська, С.Б. Крамар, Н.В. Федірко // Нейрофизиология. — 2010. — Т. 42, № 1. — С. 10-19. — Бібліогр.: 54 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT kravensʹkaêv rolʹkarboksilʹnihgrupuregulûvannínespecifíčnoíproniknostímembranmítohondríi AT kramarsb rolʹkarboksilʹnihgrupuregulûvannínespecifíčnoíproniknostímembranmítohondríi AT fedírkonv rolʹkarboksilʹnihgrupuregulûvannínespecifíčnoíproniknostímembranmítohondríi AT kravensʹkaêv roleofcarboxylicgroupsinthecontrolofnonspecificpermeabilityofmitochondrialmembranes AT kramarsb roleofcarboxylicgroupsinthecontrolofnonspecificpermeabilityofmitochondrialmembranes AT fedírkonv roleofcarboxylicgroupsinthecontrolofnonspecificpermeabilityofmitochondrialmembranes |
| first_indexed |
2025-11-25T22:19:27Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:19:27Z |
| _version_ |
1850559341030014976 |
| fulltext |
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 110
УДК 612.014.46:577.352.4
Є. В. КРАВЕНСЬКА1, С. Б. КРАМАР1, Н. В. ФЕДІРКО1
РОЛЬ КАРБОКСИЛЬНИХ ГРУП У РЕГУЛЮВАННІ НЕСПЕЦИФІЧНОЇ
ПРОНИКНОСТІ МЕМБРАН МІТОХОНДРІЙ
Надійшла 26.01.10
Іонізовані СООН-групи присутні в молекулярних структурах, задіяних у процес форму-
вання мітохондріальних пор перехідної проникності (МРТР) – АДФ/АТФ-антипортера
та/або потенціалзалежних аніонних каналів. В експериментах на препаратах ізольова-
них мітохондрій гепатоцитів щура ми виявили, що в разі індукції неспецифічної про-
никності мембран мітохондрій під дією Са2+ у відносно низькій концентрації (15 мкМ)
модуляція активності СООН-груп за допомогою 2-етокси-1-етоксикарбоніл-1,2-дигі-
дрохіноліну (1 мМ) призводила до односпрямованих ефектів – прискорення процесів
формування МРТР і транспортування інкубаційного розчину та Са2+ крізь ці мегакана-
ли, пролонгування відкритого стану останніх, зростання кінцевого об’єму (набрякання)
мітохондрій і збільшення кількості Са2+, вивільненого з них. При застосуванні кальцію
у високій концентрації (100 мкМ), навпаки, спостерігалися різноспрямовані процеси –
сповільнення потоку інкубаційного розчину крізь МРТР та процесу їх формування; у
той же час вихід Са2+ із мітохондрій прискорювався. Кінцевий об’єм мітохондрій та
кількість Са2+, що вивільнився з них, все ж таки зростали. Відмінності між результата-
ми впливу використаного модулятора активності СООН-груп на неспецифічну проник-
ність мітохондрій, індуковану кальцієм у низьких та високих концентраціях, імовірно,
вказують на наступне. Процес набрякання мітохондрій є насичуваним, а вихід Са2+ з
цих органел носить нелімітований характер. Процес вивільнення Са2+ із мітохондрій,
вірогідно, зазнає ініційованої кальцієм інактивації. Механізми індукції неспецифічної
проникності мембран мітохондрій під впливом кальцію в низьких та високих концен-
траціях є відмінними. Кальцієвий уніпортер мітохондрій є чутливим до модулятора ак-
тивності СООН-груп. Певний внесок у досліджувані процеси забезпечує дифузія води
крізь внутрішню мембрану мітохондрій та/або інші системи; це може призводити до
змін у процесі транспортування рідин у даних органелах.
КЛЮЧОВІ СЛОВА: мітохондрії, неспецифічна проникність мітохондрій, карбок-
сильні групи, 2-етокси-1-етоксикарбоніл-1,2-дигідрохінолін.
1Львівський національний університет ім. Івана Франка (Україна).
Ел. пошта: zgenjak@ukr.net (Є. В. Кравенська);
kramar.solomija@gmail.com (С. Б. Крамар);
n_fedirko@yahoo.co.uk (Н. В. Федірко).
ВСТУП
Відомо, що розвиток неспецифічної проникнос-
ті мембран мітохондрій базується на відкриванні
пор перехідної проникності даних органел (mito-
chondrial permeability transition pores – МРТР, ме-
гаканалів). Це призводить до надходження води та
цитозольних розчинів всередину мітохондрій, їх
набрякання та деенергізації, пригнічення процесів
окислювального фосфорилювання в таких органе-
лах, швидкого виходу Са2+ з мітохондрій тощо [1, 2].
Вищезгадані процеси в разі їх високої інтенсив-
ності можуть передувати загибелі клітини [3–5].
У фізіологічних же умовах розвиток неспецифіч-
ної проникності мітохондрій, імовірно, забезпечує
звільнення матриксу цих органел від деградованих
зайвих продуктів метаболізму. На розвитку пор
перехідної проникності значною мірою базують-
ся процеси позбавлення клітин від самих зруйно-
ваних мітохондрій та/або індукція апоптозу даних
клітин [6]. Крім того, показано значну роль згада-
ного явища в розвитку багатьох патологічних ста-
нів організму, зокрема захворювань нервової систе-
ми. Так, сучасні клінічні та експериментальні дані
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 1 11
вказують на те, що інтенсивне відкривання МРТР
задіяне в процеси ішемічного та травматичного по-
шкодження мозку, розвиток хвороб Альцгеймера,
Паркінсона та Хантінгтона тощо [4]. Проте слід ви-
знати, що, незважаючи на активні дослідження не-
специфічної проникності мітохондрій та широкий
набір використаних методів, конкретні внутріш-
ньоклітинні механізми, задіяні в ініціацію та моду-
лювання цього феномена, залишаються майже не-
вивченими.
Згідно з наявними даними, регуляція функціону-
вання кальційтранспортних систем у мембранах як
збудливих, так і незбудливих клітин опосередкову-
ється іонізованими групами бічних радикалів амі-
нокислотних залишків у складі функціональних до-
менів молекул транспортних білків [7, 8]. Одними з
найбільш відповідальних ділянок кальційтранспор-
туючих молекул мембран є сульфогідрильні та кар-
боксильні (SH- та СООН-) групи. Зокрема, відомо,
що активні („відкриті”) SH- та СООН-групи роз-
ташовані в каталітичних та регуляторних центрах
Са2+-АТФаз [9–13] та натрій-кальцієвого обмінни-
ка [14, 15]. Крім того, такі активні групи виявлені
в складі молекул потенціалзалежних, ріанодинчут-
ливих та інозитолтрифосфатчутливих кальцієвих
каналів [16, 17]. При цьому доведено, що зміни рів-
ня іонізації цих груп можуть ефективно модулюва-
ти роботу транспортних систем [18, 19]. Наявність
активних SH- та СООН-груп продемонстрована
також у складі канальних молекул МРТР. Доведе-
но, що SH-групи значною мірою відповідальні за
регуляцію роботи вказаної кальційтранспортної
системи [2, 19–24]. У той же час дані щодо ролі
СООН-груп у функціонуванні мітохондріальних
мегаканалів є обмеженими [25–32]. Відомо, проте,
що мітохондріальні мембрани збагачені негатив-
но зарядженими радикалами аспарагінової та глут-
амінової амінокислот [33]. Такі радикали задіяні
в регулювання здатності мітохондріального білка
порину формувати потенціалзалежні іонні канали,
активність яких безпосередньо пов’язана з рівнем
іонізації СООН-груп у мітохондріальній мембрані
[19]. Таким чином, з одного боку, є непрямі вказів-
ки на можливу роль СООН-груп у регулюванні не-
специфічної проникності мітохондрій, а з іншого –
конкретні дані щодо феноменології та механізмів
відповідних процесів практично відсутні. Це й зу-
мовило мету даної роботи.
Модельним об’єктом дослідження були обрані
ізольовані мітохондрії тканини печінки щурів. Зро-
зуміло, що гепатоцити не можна віднести до елек-
трозбудливих клітин у прямому розумінні цього
слова (хоча розвиток неспецифічної проникності
мітохондрій і пов’язаний з рядом електричних фе-
номенів). Проте даний об’єкт є досить зручним та
адекватним для експериментів, спрямованих на з’я-
сування загальних закономірностей функціонуван-
ня мітохондрій. Мітохондрії печінки демонструють
високий рівень виживання in vitro, що дозволяє
проводити довготривалі експерименти з викорис-
танням суспензії цих органел. Порівняно з іншими
типами клітин саме гепатоцити є найбільш багати-
ми на мітохондрії, а основні властивості останніх
не відрізняються від таких, описаних для клітин
інших типів і, зокрема, для нейронів різних відді-
лів центральної та периферичної нервових систем
[34]. Отже, узагальнення експериментальних фак-
тів, отриманих на мітохондріях гепатоцитів, щодо
мітохондрій інших клітин, у тому числі й нервових,
очевидно, є достатньо коректним.
МЕТОДИКА
Ізолювання мітохондрій. Дослідження були прове-
дені на препаратах ізольованих мітохондрій з тка-
нини печінки 11 білих безпородних чотири-п’яти-
місячних щурів масою 180–350 г. Мітохондріальну
фракцію виділяли за допомогою диференційного
центрифугування [35]. Після наркотизації діети-
ловим ефіром тварин декапітували, печінку швид-
ко виділяли та вміщували на 10 хв у середовище
для гомогенізації, охолоджене до –2 °С (до появи
плаваючих кристалів льоду). Охолоджену тканину
подрібнювали, пропускаючи через прес, і гомоге-
нізували в гомогенізаторі Поттера–Ельвенгейма (з
розрахунку 1 г тканини на 8 мл середовища для го-
могенізації); швидкість обертання складала 300 хв–1
при трьох вертикальних ходах поршня. Склад се-
редовища для гомогенізації мітохондрій був таким
(у мілімолях на 1 л): сахароза − 300, триоксиме-
тиламінометан (TRIS) – 10, етиленгліколь діаміно-
етилтетраацетат (ЕГТА) – 2; додавався 1 % бича-
чого сироваткового альбуміну (рН 7.4). Отриманий
12 %-вий гомогенат центрифугували в декілька ета-
пів. На першому етапі осаджували малодисперс-
ні частки (залишки тканини та фракцію ядер); го-
могенат центрифугували протягом 3 хв при 150g і
4 хв при 330g без зупинки ротора. Міто хондріальну
фракцію отримували за допомогою центрифугуван-
ня супернатанта протягом 10 хв при 4500g. Отрима-
ний осад мітохондрій ресуспендували в середовищі
РОЛЬ КАРБОКСИЛЬНИХ ГРУП У РЕГУЛЮВАННІ НЕСПЕЦИФІЧНОЇ ПРОНИКНОСТІ МЕМБРАН
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 112
гомогенізації, що не вміщувало ЕГТА, і повтор-
но центрифугували протягом 10 хв при 4500g.
Осад мітохондріальної фракції суспендували в се-
редовищі гомогенізації без ЕГТА для отримання
фінальної суспензії мітохондрій з кінцевою кон-
центрацією 70–80 мг мітохондріального білка в
1 мл. Розчини, посуд та інструменти, які викорис-
товували під час виділення мітохондрій, поперед-
ньо охолоджували; усі операції, пов’язані з отри-
манням цих органел, проводили при температурі
0 – +2 °С. Отриману суспензію мітохондрій для ви-
користання у подальших дослідженнях зберігали
на льоду. Вміст білка в суспензії ізольованих міто-
хондрій визначали за методом Лоурі [36]. Функціо-
нальну цілісність цих органел оцінювали з вико-
ристанням полярографії [37].
Реєстрація процесу набрякання мітохондрій.
Перехід мітохондрій у стан підвищеної неспеци-
фічної проникності оцінювали за їх набряканням,
реєструючи інтенсивність світлопоглинання сус-
пензією даних органел. Набрякання мітохондрій
визначали при довжині хвилі 540 нм із застосуван-
ням установки, котра включала в себе термостато-
вану камеру, ультратермостат, спектрофотометр,
програмно-цифровий модуль та персональний
комп’ютер [38]. У перебігу досліджень суспензію
мітохондрій щохвилини перемішували вручну. Се-
редовище інкубації мітохондрій вміщувало (у мілі-
молях на 1 л): сахарозу − 180, ТRIS – 5, KCl – 50,
KH2PO4 – 2 (рН 7.4, температура 26 оС). Як суб-
страт окиснення використовували сукцинат у кін-
цевій концентрації 2 мМ. Реєстрацію набрякання
мітохондрій розпочинали в момент внесення цих
органел (0.5–1.0 мг/мл) у середовище інкубації, що
вміщувало сукцинат (експериментальні реаліза-
ції) або сукцинат та ЕГТА в кінцевій концентрації
0.1 мМ (контрольні реалізації). Через 1 хв при екс-
периментальних реалізаціях у середовище інкуба-
ції додавали СаCl2 у кінцевій концентрації 15 або
100 мкМ. З метою дослідження ролі СООН-груп
у розвитку процесу набрякання мітохондрій ви-
користовували специфічний модулятор активності
цих груп 2-етокси-1-етоксикарбоніл-1,2-дигідрохі-
нолін (ЕЕДХ, 1 мМ) [39]. Дану сполуку вносили в
середовище інкубації за 1 хв до моменту додавання
СаCl2. Процес набрякання мітохондрій оцінювали
за трьома параметрами − латентним періодом, амп-
літудою та швидкістю (рис. 1).
Реєстрація виходу Са2+ з мітохондрій. Розвиток
неспіцифічної проникності мітохондрій оцінювали
ЛП
МХ Ca2+
V = tg α
α
∆A
100 од. екст.
100 с
Р и с. 1. Приклад реєстрації процесу кальційіндукованого набрякання мітохондрій (типовий запис).
По осі абсцис – час реєстрації, с; по осі ординат – зміни інтенсивності світлопоглинання суспензією мітохондрій, одиниці екстинції
(од. екст.). Довжина хвилі λ = 540 нм. Стрілками вказані моменти внесення в середовище інкубації суспензії мітохондрій (МХ)
та іонів Са2+. Проілюстровано також принцип вимірювання параметрів набрякання − швидкості (V), латентного періоду (ЛП) та
амплітуди (∆А).
Є. В. КРАВЕНСЬКА, С. Б. КРАМАР, Н. В. ФЕДІРКО
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 1 13
V = tg α
α
∆A = A ln(∆U) + B
∆U
T
10 мВ
MX,
Ca2+
100 c
RR
допомогою титрування останнього розчином CaCl2.
Середовище інкубації мітохондрій вміщувало
(у мілімолях на 1 л): сахарозу − 180, TRIS – 5,
KCl – 50, KH2PO4 – 2 (рН 7.4, температура 26 оС).
Як субстрат окиснення при даних вимірах також
використовували сукцинат у кінцевій концентрації
2 мМ. Мітохондрії (1.5–2.5 мг/мл) вносили в се-
редовище інкубації, що вміщувало сукцинат, спе-
цифічний інгібітор натрій-кальцієвого обмінни-
ка мітохондрій CGP-37157 у кінцевій концентрації
1 мкМ [40] та специфічний блокатор відкриван-
ня МРТР циклоспорин А у кінцевій концентрації
10 мкМ [41, 42] (у контрольних реалізаціях) або сук-
цинат, CGP-37157 у кінцевій концентрації 1 мкМ
та СаCl2 у кінцевій концентрації 15 або 100 мкМ
(в експериментальних реалізаціях). Реєстрацію ви-
ходу Са2+ з мітохондрій розпочинали після внесен-
ня в середовище інкубації блокатора функціону-
вання кальцієвого уніпортера мітохондрій рутенію
червоного у кінцевій концентрації 25 мкМ [43]. Цю
сполуку додавали через 1 хв після внесення в се-
редовище інкубації мітохондрій (у контрольних
реалізаціях) або через 1 хв після завершення аку-
муляції Са2+ даними органелами. З метою модуля-
ції процесу виходу Са2+ з мітохондрій під впливом
ЕЕДХ (1 мМ) вказану сполуку вносили в середо-
вище інкубації після завершення акумуляції Са2+
мітохондріями, але за 1 хв до моменту додавання
рутенію червоного. Вихід Са2+ з мітохондрій оці-
нювали за трьома параметрами − швидкістю, три-
валістю та амплітудою процесу (кількістю Са2+, що
вивільнився крізь МРТР) (рис. 2).
У дослідах використовували ЕГТА, циклоспорин А,
сукцинат, рутеній червоний та АДФ (“Sigma-Aldri-
ch”, США), CGP-37157 (“Tocris Bioscience”, США),
ЕЕДХ (“Fluka”, Швейцарія); інші реактиви кваліфі-
кації х. ч. та ос. ч. були виробництва “Сфера Сім”,
“Сінбіас” та “Сімко” (Україна).
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Відомо, що катіони Cа2+ демонструють високу здат-
ність до індукції відкривання МРТР. Внесення Са2+
у певних кількостях у середовище інкубації міто-
хондрій супроводжується набряканням цих орга-
нел та ініціацією швидкого виходу з них Са2+ [2].
Раніше ми показали, що під впливом Са2+ у концен-
траціях від 5 до 100 мкМ ізольовані мітохондрії на-
брякають; було встановлено основні кінетичні ха-
рактеристики даного процесу та з’ясовано внесок
за виходом Са2+ із цих органел. Такий вихід реє-
стрували із застосуванням установки, котра вклю-
чала в себе відкриту термостатовану комірку об’є-
мом 2 мл, ультратермостат, магнітну мішалку,
кальційселективний електрод (модель 93-20; „Ori-
on” США), універсальний іоновимірювач, програм-
но-цифровий модуль та персональний комп’ютер.
Зміни вмісту Са2+ у середовищі інкубації розра-
ховували за калібрувальною кривою, враховую-
чи зв’язування Са2+ компонентами середовища за
Р и с. 2. Приклад реєстрації процесу кальційіндукованого
виходу Са2+ з мітохондрій (типовий запис).
По осі абсцис – час реєстрації, с; по осі ординат – зміни
потенціалу в суспензії мітохондрій, мВ. Стрілками вказані
моменти внесення в середовище інкубації суспензії мітохондрій
(МХ), Са2+ та рутенію червоного (RR). Проілюстровано також
принцип вимірювання та розрахунку параметрів виходу Са2+ з
мітохондрій − швидкості (V), тривалості (Т) та амплітуди (∆А).
∆U − зміна різниці потенціалів у суспензії мітохондрій, А і В −
змінні величини.
РОЛЬ КАРБОКСИЛЬНИХ ГРУП У РЕГУЛЮВАННІ НЕСПЕЦИФІЧНОЇ ПРОНИКНОСТІ МЕМБРАН
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 114
вільних SH-груп на внутрішній мітохондріальній
мембрані в процес кальційіндукованого набрякан-
ня мітохондрій [38].
При дослідженні ролі активних карбоксильних
груп на мембранах мітохондрій у процесі їх набря-
кання ми виявили, що після інкубації препаратів цих
органел протягом 1 хв у присутності 1 мМ ЕЕДХ
відбувалося вірогідне зростання швидкості та амп-
літуди згаданого процесу, індукованого аплікаці-
єю Са2+ у концентрації 15 мкМ (рис. 3; 4; табл. 1).
Так, нормована швидкість зростала в середньому до
148 ± 13 % (P ≤ 0.05; n = 5), а амплітуда – до 137 ±
± 8 % (P ≤ 0.001; n = 5) порівняно з контрольни-
ми значеннями. Латентний період набрякання міто-
Т а б л и ц я 1. Залежність інтенсивності кальційіндукованого набрякання мітохондрій від концентрації Са2+ та дії ЕЕДХ
Агенти, додані до середовища
інкубації Параметри кальційіндукованого набрякання мітохондрій
Са2+, мкМ ЕЕДХ, мМ швидкість,
од. екст./мг білка · хв латентний період, с амплітуда,
од. екст./мг білка
15 0 0.192 ± 0.022 65.1 ± 6.8 0.308 ± 0.023
15 1 0.272 ± 0.024 24.2 ± 3.2 0.420 ± 0.025
100 0 0.627 ± 0.030 8.9 ± 0.3 0.324 ± 0.023
100 1 0.497 ± 0.046 11.9 ± 0.9 0.388 ± 0.027
Р и с. 3. Залежність інтенсивності кальцій-
індукованого набрякання мітохондрій
від концентрації Са2+ та дії ЕЕДХ (типові
записи).
По осі абсцис – час реєстрації, с; по
осі ординат – зміни інтенсивності
світлопоглинання суспензією мітохондрій,
одиниці екстинкції (од. екст.). Довжина
хвилі λ = 540 нм. Концентрація доданого
Са2+ становила 15 (А) або 100 (Б) мкМ. 1 –
при додаванні 0.1 мМ ЕГТА (контроль),
2 − при додаванні Са2+, 3 − при додаванні
Са2+ та 1 мМ ЕЕДХ. Початок записів 2 і
3 відповідає моменту внесення Са2+ у
середовище інкубації.
А
100 од. екст.
100 с
Б
1
2
3
1
2
3
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
А Б
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1 2 3 1 2 3
Р и с. 4. Залежність інтенсивності кальційіндукованого набрякання мітохондрій від концентрації Са2+ та дії ЕЕДХ.
По вертикалі – нормована інтенсивність кальційіндукованого набрякання мітохондрій, %. Концентрація доданого Са2+ становила
15 (А) або 100 (Б) мкМ. 1 – швидкість, 2 – латентний період, 3 – амплітуда набрякання. Білі та сірі стовпчики відповідають середнім
значенням, виміряним при ізольованому додаванні Са2+ (контроль) і при додаванні Са2+ та 1 мМ ЕЕДХ відповідно. Однією, двома
та трьома зірочками позначені випадки вірогідної відмінності (P < 0.05, <0.01 та <0.001 відповідно) між вказаними значеннями.
% %
Є. В. КРАВЕНСЬКА, С. Б. КРАМАР, Н. В. ФЕДІРКО
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 1 15
хондрій істотно зменшувався та становив лише 39 ±
± 5 % (P ≤ 0.01; n = 5) щодо контролю. Швидкість
набрякання мітохондрій, індукованого Са2+ у кон-
центрації 100 мкМ, у присутності ЕЕДХ вірогідно
зменшувалась (відносне значення складало 80 ± 7 %
контрольного; P ≤ 0.05; n = 5), а латентний пе-
ріод зростав до 134 ± 10 % (P ≤ 0.05; n = 5)
(рис. 3; 4; табл. 1). Підвищення концентрації індук-
тора процесу – іонів кальцію – від 15 до 100 мкМ су-
проводжувалося збільшенням абсолютної ампліту-
ди набрякання мітохондрій, яка складала 120 ± 8 %
контрольної (P ≤ 0.01; n = 5). Таким чином, одержа-
ні нами результати свідчать про те, що модифіка-
ція вільних карбоксильних груп мітохондріальних
мембран під дією EEДX призводить до швидшого
формування структур МРТР та інтенсифікує про-
ходження інкубаційного розчину крізь такі пори в
умовах стимуляції досліджуваного процесу Са2+ у
низьких концентраціях. Натомість, у разі високих
концентрацій цих іонів спостерігається протилеж-
Т а б л и ц я 2. Залежність інтенсивності кальційіндукованого виходу Са2+ з мітохондрій від концентрації Са2+ та дії ЕЕДХ
Агенти, додані до середовища
інкубації Параметри кальційіндукованого виходу Са2+ з мітохондрій
Са2+, мкМ ЕЕДХ, мМ швидкість,
мкМ Са2+/мг білка · хв тривалість, с амплітуда,
мкМ Са2+/мг білка
15 0 2.90 ± 0.37 202.8 ± 32.4 8.19 ± 1.26
15 1 5.73 ± 1.34 541.3 ± 160.3 27.59 ± 5.95
100 0 15.07 ± 2.46 180.9 ± 24.1 25.08 ± 2.83
100 1 32.520 ± 7.89 132.4 ± 14.4 32.58 ± 3.13
Р и с. 5. Залежність інтенсивності кальційіндукованого виходу
Са2+ з мітохондрій від концентрації Са2+ та дії ЕЕДХ (типові
записи).
По осі абсцис – час реєстрації, с; по осі ординат – зміни
потенціалу в суспензії мітохондрій, мВ. Початок записів
відповідає моменту внесення рутенію червоного у середовище
інкубації. 1 – при додаванні 10 мМ циклоспорину А (контроль).
Решта позначень ті ж самі, що й на рис. 3.
Р и с. 6. Залежність інтенсивності кальційіндукованого виходу Са2+ з мітохондрій від концентрації Са2+ та дії ЕЕДХ.
По вертикалі – нормована інтенсивність кальційіндукованого виходу Са2+ з мітохондрій, 2 – тривалість, 3 – амплітуда цього процесу (%).
Решта позначень ті ж самі, що й на рис. 4.
А
10 мВ
100 с
Б
1
2
3
1
2
3
А Б160
140
120
100
80
60
40
20
0
1 2 3 1 2 3
% %
160
140
120
100
80
60
40
20
0
РОЛЬ КАРБОКСИЛЬНИХ ГРУП У РЕГУЛЮВАННІ НЕСПЕЦИФІЧНОЇ ПРОНИКНОСТІ МЕМБРАН
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 116
ний ефект EEДX. Втім, в обох випадках нами було
виявлено зростання кінцевого об’єму мітохондрій
(тобто їх значне набрякання).
У перебігу подальшого дослідження ми вивча-
ли вплив ЕЕДХ на процес МРТР-опосередковано-
го вивільнення кальцію з мітохондрій. Інкубація
цих органел протягом 1 хв у розчині, що вміщував
1 мМ ЕЕДХ, призводила до вірогідного зростання
більшості параметрів, котрі характеризували ви-
хід Са2+, індукованого впливом даних катіонів як
у низьких (15 мкМ), так і у високих концентраціях
(100 мкМ) (рис. 5; 6; табл. 2). Зокрема, швидкість
виходу Са2+, індукованого дією вказаних іонів у
низькій та високій концентраціях, становила 191 ±
± 45 % (P ≤ 0.05; n = 6) та 217 ± 53 % (P ≤ 0.05; n =
= 5) відповідно щодо контролю. Тривалість зазна-
ченого процесу складала 246 ± 73 % (P ≤ 0.05; n = 6)
та 78 ± 8 % (P > 0.05; n = 5), а кількість Са2+, що ви-
вільнився крізь МРТР, − 328 ± 71 % (P ≤ 0.01; n = 6)
та 134 ± 13 % (P ≤ 0.05; n = 5) відповідно (рис. 5; 6;
табл. 2). Отже, ці результати слугують свідченням
того, що модифікація вільних карбоксигруп у міто-
хондріальних мембранах призводить до потенцію-
вання виходу Са2+ крізь МРТР, збільшення швид-
кості вказаного процесу та, відповідно, зростання
кількості катіонів даного металу, вивільнених з мі-
тохондрій. До того ж, у випадку індукції досліджу-
ваного процесу Са2+ у низьких концентраціях від-
критий стан МРТР пролонгується.
Таким чином, ми вперше використали ЕЕДХ для
дослідження механізмів регулювання неспецифіч-
ної проникності мітохондрій. Згідно з одержаними
даними, дія ЕЕДХ призводить до вірогідних змін
досліджуваного процесу. Перш за все, такі резуль-
тати слід розглядати як пряме підтвердження того,
що іонізовані СООН-групи наявні в складі моле-
кул, безпосередньо задіяних у процес формування
МРТР. Це молекули АДФ/АТФ-антипортера (віро-
гідно, з цитозольного боку мембран) [21, 22] та/або
потенціалзалежних аніонних каналів (найбільш
імовірно, згадані групи є бічними радикалами за-
лишків аспарагінової та глутамінової амінокислот)
[19, 24, 33]. До того ж, наші дані свідчать на користь
істотного задіяння згаданих функціональних груп
у регуляцію двох протилежно спрямованих транс-
портних потоків крізь МРТР (вхідний потік інкуба-
ційного розчину та вихідний потік іонів Са2+). Так,
аналіз значень досліджуваних параметрів ви явив,
що зміни, зумовлені впливом ЕЕДХ на процес ін-
дукції неспецифічної проникності мітохондрій під
дією Са2+ у низьких концентраціях (15 мкМ), були
односпрямованими. За таких умов модуляція ак-
тивності СООН-груп призводила до вираженого
прискорення процесів формування МРТР, поси-
лення транспорту крізь вказані структури інкуба-
ційного розчину та Са2+, істотного пролонгування
відкритого стану таких мегаканалів (про це свід-
чить збільшення тривалості процесу виходу Са2+ у
2.5 разу). Наслідком таких змін є значне зростання
кінцевого об’єму мітохондрій та кількості Са2+, що
вивільнився крізь МРТР (рис. 3–6; табл. 1; 2). Ві-
рогідно, СООН-групи формують частину фіксова-
ного заряду в складі мегаканалів; тому модифіка-
ція активності цих груп призводить до посилення
відкривання МРТР вже в умовах низьких концен-
трацій Са2+, котрий слугував індуктором даного
процесу. Механізм, за яким відбувається посилен-
ня активації МРТР при модуляції СООН-груп, імо-
вірно, включає в себе конформаційні зміни білків
у складі мегаканалів. На користь останнього свід-
чать літературні дані про конденсування під дією
EEДX СООН-груп за рахунок конформаційних
змін білкових молекул, до складу яких входять ці
групи [44].
Як відомо, мембранні канали всіх типів склада-
ються з молекул білків, котрі можуть знаходитися
в декількох альтернативних конформаціях. Кож-
на з останніх стабільна тільки при дії незначних
електричних сил, і вона буде змінюватись іншою
конформацією, якщо білкова молекула зазнаватиме
дії потужного електричного впливу [45, 46]. Вра-
ховуючи, що періоду відкривання МРТР передує
потужна кальційіндукована деполяризація міто-
хондріальної мембрани [47], виглядає імовірним,
що даний фактор є адитивним та сприяє конфор-
маційним переходам білків мегаканалів. Крім
того, відомо, що відкривання мегаканалів відбу-
вається за умов накопичення Са2+ у мітохондріях;
це стимулює синтез АТФ і, відповідно, активність
F1F0-АТФ-синтази [48, 49]. Тому при активації
МРТР та потужному виході Са2+ з мітохондрій ак-
тивність F1F0-АТФ-синтази буде знижуватися; було
показано, що це призводить до підвищення луж-
ності внутрішньомітохондріального матриксу [50].
Таке залуження, у свою чергу, буде зумовлювати
зниження рівня іонізації СООН-груп [8] та поси-
лення функціонування МРТР.
Слід наголосити, що в разі індукції неспеци-
фічної проникності мембран мітохондрій під дією
Са2+ у високих концентраціях (порядку 100 мкМ на
відміну від дії цих іонів у низьких концентраці-
ях – порядку 15 мкМ) модифікація карбоксигруп у
Є. В. КРАВЕНСЬКА, С. Б. КРАМАР, Н. В. ФЕДІРКО
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 1 17
мембранах даних органел призводила до різноспря-
мованих подій. Потік інкубаційного розчину крізь
МРТР та процеси їх формування сповільнювалися,
але в той же час вихід Са2+ з мітохондрій прискорю-
вався (рис. 3–6; табл. 1; 2). Тим не менш, остаточ-
ним результатом вказаних процесів було незначне,
але помітне зростання кінцевого об’єму згаданих
органел, а також кількості Са2+, що вивільнився з
них (рис. 3–6; табл. 1; 2). Ми припускаємо, що в
даному випадку спостерігається ініційований дією
зовнішньомітохондріальних іонів кальцію початок
розвитку інактивації процесу вивільнення Са2+ із
цих органел. Крім того, зареєстрована нами різниця
в результатах впливу ЕЕДХ на неспецифічну про-
никність мембран мітохондрій, індуковану кальці-
єм у низьких та високих концентраціях, вказує на
деяку відмінність інтенсивностей потоків інкуба-
ційного розчину всередину мітохондрій та Са2+ –
назовні з цих органел у процесі відкривання МРТР.
Перший із цих процесів виявляє таку властивість,
як насичуваність, тоді як інтенсивність другого є
практично нелімітованою. Дані спостереження та-
кож можуть слугувати додатковим доказом на ко-
ристь гіпотези деяких авторів [51] про наявність
двох різних механізмів індукції відкривання МРТР
під впливом іонів кальцію в низьких (~10–5 М) та
високих (>10–4 М) концентраціях. Зокрема, було
показано, що утворення МРТР у клітинах міокарда
щурів при низьких концентраціях Са2+ відбувається
тільки за умови ефективного функціонування ди-
хального ланцюга, незалежно від субстрату окис-
нення (глутамату або сукцинату). У разі ж дії каль-
цію у високих концентраціях після його швидкого
поглинання спостерігається вивільнення цього ка-
тіона через кальцієвий уніпортер внаслідок депо-
ляризації мембран і наступного інтенсивного на-
брякання мітохондрій. Індукція утворення МРТР у
даному випадку не залежить від присутності суб-
стратів клітинного дихання та АТФ. Крім того, у
серії досліджень МРТР-опосередкованого виходу
Са2+ з мітохондрій ми блокували роботу кальцієво-
го уніпортера цих органел. Враховуючи вказаний
факт, ми припускаємо, що різноспрямованість змін,
зумовлених впливом ЕЕДХ на індукцію неспеци-
фічної проникності мітохондрій під дією кальцію
у низьких (15 мкМ) та високих (100 мкМ) концен-
траціях, можна пояснити також значною прямою
чутливістю кальцієвого уніпортера мітохондрій до
згаданої сполуки. Окрім кальцієвого уніпортера
мітохондрій, певний внесок у досліджувані проце-
си, імовірно, забезпечує і дифузія води крізь ліпід-
ний бішар внутрішньої мітохондріальної мембрани
та/або інші молекулярні структури, зміни функціо-
нування яких здатні призводити до модуляції про-
цесів транспортування рідин у мітохондріях. До
згаданих структур можуть відноситися, наприклад,
циклоспорин А-нечутливі пори перехідної проник-
ності, калій-водневі обмінники, аквапорини, АТФ-
чутливі калієві канали [52–54] тощо. Це може бути
причиною спостережуваних відмінностей між па-
тернами ЕЕДХ-опосередкованого розвитку неспе-
цифічної проникності мембран мітохондрій у разі
індукції такого розвитку дією кальцію в різних
концентраціях (15 та 100 мкМ).
Отже, ми вважаємо, що отримані дані доводять
істотну задіяність вільних СООН-груп у мітохон-
дріальних мембранах у процес розвитку кальцій-
індукованої неспецифічної проникності у вказаних
органелах. Спостережувані закономірності, оче-
видно, є досить загальними і можуть бути пере-
несені на процеси індукції неспецифічної проник-
ності в мітохондріях клітин різних тканин, у тому
числі й нервової.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. T. E. Gunter and D. R. Pfeiffer, “Mechanisms by which
mitochondria transport calcium,” Am. J. Physiol., 258, C755-
C786 (1990).
2. M. Zoratti and I. Szabo, “The mitochondrial permeability
transition,” Biochim. Biophys. Acta, 1241, No. 2, 139-176
(1995).
3. M. Crompton, “Mitochondrial intermembrane junctional
complexes and their role in cell death,” J. Physiol., 529, 11-21
(2000).
4. G. Kroemer, L. Galluzzi, and C. Brenner, “Mitochondrial
membrane permeabilization in cell death,” Physiol. Rev., 87,
99-163 (2007).
5. А. Rasola and P. Bernardi, “The mitochondrial permeability
transition pore and its involvement in cell death and in disease
pathogenesis,” Apoptosis, 12, No. 5, 815-833 (2007).
6. T. E. Gunter, D. I. Yule, K. K. Gunter, et al., “Calcium and
mitochondria,” FEBS Lett., 567, 96-102 (2004).
7. М. Диксон, Э. Уэбб, Ферменты, Изд-во иностр. лит.,
Москва (1961).
8. Н. В. Федірко, Механізми підтримання кальцієвого
гомеостазу в ацинарних клітинах підщелепної слинної
залози, Автореф. дис. ... д-ра біол. наук, Київ (2006).
9. О. Д. Лопина, А. М. Рубцов, А. А. Болдырев, “Исследование
SH-групп саркоплазматического ретикулума”, Биохимия,
44, № 2, 306-317 (1979).
10. D. Di Monte, G. Bellomo, H. Thor, et al., “Menadione-induced
cytotoxicity is associated with protein thiol oxidation and
alteration in intracellular Ca2+ homeostasis,” Arch. Biochem.
Biophys., 235, No. 2, 343-350 (1984).
11. А. S. Gukovskaya, S. M. Kotelevskaya, E. S. Trepakova, and
V. P. Zinchenko, “Effect of SH-reagent thimerosal on Ca2+
РОЛЬ КАРБОКСИЛЬНИХ ГРУП У РЕГУЛЮВАННІ НЕСПЕЦИФІЧНОЇ ПРОНИКНОСТІ МЕМБРАН
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 118
homeostasis in thymocytes,” Biol. Membrane, 9, 158-165
(1992).
12. Ю. А. Вац, Н. В. Федирко, М. Ю. Клевец, Н. В. Войтенко,
“Роль SH-групп в функционировании кальцийтранспортных
АТФаз, регулирующих кальциевый гомеостаз и экзоцитоз”,
Нейрофизиология/Neurophysiology, 34, № 1, 7-16 (2002).
13. M. Brini and E. Carafoli, “Calcium pumps in health and
disease,” Physiol. Rev., 89, 1341-1378 (2009).
14. N. V. Fedirko, M. Yu. Klevets, and V. V. Manko, “Modulation
influence of p-chloromercuribenzoate on plasma membrane
Na+-Ca2+ exchanger of the secretory cells of chironomus larvae
salivary gland,” Adv. Exp. Med. Biol., 500, 467-470 (2001).
15. D. A. Nicoll, S. Longoni, and K. D. Philipson, “Molecular
cloning and functional expression of the cardiac sarcolemmal
Na(+)-Ca2+ exchanger,” Science, 250, 562-565 (1990).
16. М. Ю. Клевець, Електричні властивості секреторних
клітин травних залоз і механізми активації екструзії їх
ферментів, Автореф. дис. ... д-ра біол. наук, Київ (1993).
17. H. E. D. J. ter Keurs and P. A. Boyden, “Calcium and
аrrhythmogenesis,” Physiol. Rev., 87, 457-506 (2007).
18. Ю. М. Торчинский, Сера в белках, Наука, Москва (1977).
19. T. A. Mirzabekov and L. N. Ermishkin, “The gate of
mitochondrial porin channel is controlled by a number of
negative and positive charges,” FEBS Lett., 249, Nо. 2, 375-
378 (1989).
20. І. W. Warhurst, A. P. Dawson, and M. J. Selwyn, “Inhibition of
electrogenic anion entry into rat liver mitochondria by N,N’-
dicyclohexylcarbodiimide,” FEBS Lett., 149, Nо. 2, 249-252
(1982).
21. G. Brandolin, F. Boulay, P. Dalbon, and P. V. Vignais,
“Orientation of the N-terminal region of the membrane-
bound ADP/ATP carrier protein explored by antipeptide
antibodies and an arginine-specific endoprotease. Evidence
that the accessibility of the N-terminal residues depends on
the conformational state of the carrier,” Biochemistry, 28,
Nо. 3, 1093-1100 (1989).
22. V. Trezeguet, A. Le Saux, C. David, et al., “A covalent tandem
dimer of the mitochondrial ADP/ATP carrier is functional in
vivo,” Biochim. Biophys. Acta, 1457, Nоs. 1/2, 81-93 (2000).
23. P. C. Waldmeier, K. Zimmermann, T. Qian, et al., “Cyclophilin
D as a drug target,” Current Med. Chem., 10, Nо. 16, 1485-
1506 (2003).
24. M. J. Young, D. C. Bay, G. Hausner, and D. A. Court, “The
evolutionary history of mitochondrial porins,” BMC Evolut.
Biol., 7, Nо. 31 (2007).
25. D. W. Jung, G. Y. Shi, and G. P. Brierley, “N,N’-
Dicyclohexylcarbodiimide inhibits monovalent cation influx
but not cation/proton exchange in heart mitochondria,” J. Biol.
Chem., 255, 408-412 (1980).
26. L. Clejan, C. G. Bosch, and D. S. Beattie, “Inhibition by
dicyclohexylcarbodiimide of proton ejection but not electron
transfer in rat liver mitochondria,” J. Biol. Chem., 259, 13017-
13020 (1984).
27. S. A. Novgorodov, E. V. Kultayeva, L. S. Yaguzhinsky, and
V. V. Lemeshko, “Ion permeability induction by the SH cross-
linking reagents in rat liver mitochondria is inhibited by the
free radical scavenger, butylhydroxytoluene,” J. Bioenerg.
Biomembranes, 19, Nо. 3, 191-202 (1987).
28. А. D. Beavis and K. D. Garlid, “Inhibition of the mitochondrial
inner membrane anion channel by dicyclohexylcarbodiimide.
Evidence for a specific transport pathway,” J. Biol. Chem.,
263, 7574-7580 (1988).
29. E. Chavez, C. Zazueta, and E. Diaz, “Dicyclohexylcarbodii
mide as inducer of mitochondrial Ca2+ release,” J. Bioenerg.
Biomembranes, 22, Nо. 5, 679-689 (1990).
30. S. A. Novgorodov, Z. M. Szulc, Ch. Luberto, et al., “Positively
charged ceramide is a potent inducer of mitochondrial
permeabilization,” J. Biol. Chem., 280, 16096-16105 (2005).
31. T. Yamamoto, S. Terauchi, A. Tachikawa, et al., “Two critical
factors affecting the release of mitochondrial cytochrome C as
revealed by studies using N,N’-dicyclohexylcarbodiimide as
an atypical inducer of permeability transition,” J. Bioenerg.
Biomembranes, 37, Nо. 5, 299-306 (2005).
32. N. Shalbuyeva, T. Brustovetsky, A. Bolshakov, and
N. Brustovetsky, “Calcium-dependent spontaneously
reversible remodeling of brain mitochondria,” J. Biol. Chem.,
281, 37547-37558 (2006).
33. M. Linden, P. Gellerfors, and B. D. Nelson, “Purification
of a protein having pore forming activity from the rat liver
mitochondrial outer membrane,” Biochem. J., 208, Nо. 1, 77-
82 (1982).
34. S. Chalmers and D. G. Nicholls, “The relationship between
free and total calcium concentrations in the matrix of liver
and brain mitochondria,” J. Biol. Chem., 278, 19062-19070
(2003).
35. W. C. Schneider and G. H. Hogeboom, “Intracellular
distribution of enzymes. Further studies of the distribution of
cytochrome c in rat liver homogenates,” J. Biol. Chem., 183,
123-128 (1950).
36. J. H. Lowry, N. J. Rosenbrough, A. L. Farr, et al., “Protein
measurements with Folin protein reagent,” J. Biol. Chem.,
193, No. 1, 265-275 (1951).
37. B. Chance and G. Williams, “Respiratory enzymes in oxidative
phosphorylation. Kinetics of oxygen utilization,” J. Biol.
Chem., 217, 383-393 (1955).
38. Є. В. Кравенська, Н. В. Наливайко, Н. В. Федірко,
Л. О. Дубицький, “Кінетичний аналіз кальцій- та
кадмійіндукованого розвитку неспецифічної проникності
внутрішньої мембрани мітохондрій”, Нейрофизиология/
Neurophysiology, 40, № 4, 303-311 (2008).
39. P. V. Sundaram, “A new method of coupling proteins to
insoluble polymers,” Biochem. Biophys. Res. Commun., 61,
No. 2, 717-722 (1974).
40. M. Chiesi, R. Schwaller, and K. Eichenberger, “Structural
dependency of the inhibitory action of benzodiazepines and
related compounds on the mitochondrial Na+-Ca2+ exchanger,”
Biochem. Pharmacol., 37, No. 22, 4399-4403 (1988).
41. N. Fournier, G. Ducet, and A. Crevat, “Action of cyclosporine
on mitochondrial calcium fluxes,” J. Bioenerg. Biomembranes,
19, No. 3, 297-303 (1987).
42. M. Crompton, H. Ellinger, and A. Costi, “Inhibition by
cyclosporin A of a Ca2+-dependent pore in heart mitochondria
activated by inorganic phosphate and oxidative stress,”
Biochem. J., 255, No. 1, 357-360 (1988).
43. F. D. Vasington, P. Gazzotti, R. Tiozzo, and E. Carafoli, “The
effect of ruthenium red on Ca2+ transport and respiration in
rat liver mitochondria,” Biochim. Biophys. Acta, 256, No. 1,
43-54 (1972).
44. Х.-Д. Якубке, X. Ешкайт, Аминокислоты, пептиды, белки,
Мир, Москва (1985).
45. С. Г. Кошелев, А. И. Соболевский, Б. И. Ходоров,
“Исследование структуры и воротных механизмов НМДА-
канала с помощью быстрых блокаторов”, в кн.: Тезисы
докладов II съезда биофизиков России (Москва, 23–27
Є. В. КРАВЕНСЬКА, С. Б. КРАМАР, Н. В. ФЕДІРКО
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2010.—T. 42, № 1 19
августа 1999 г.), 2, Изд-во Ин-та биофизики клетки,
522-523.
46. A. I. Sobolevsky, “Two-component blocking kinetics of open
NMDA channels by organic cations,” Biochim. Biophys. Acta,
1416, Nos. 1/2, 69-91 (1999).
47. T. E. Gunter, K. K. Gunter, S. S. Sheu, and C. E. Gavin,
“Mitochondrial calcium transport: physiological and
pathological relevance,” Am. J. Physiol. Cell. Physiol., 267,
C313-C339 (1994).
48. L. S. Jouaville, P. Pinton, C. Bastianutto, et al., “Regulation of
mitochondrial ATP synthesis by calcium: Evidence for a long-
term metabolic priming,” PNAS, 96, 13807-13812 (1999).
49. J. G. McCormack, A. P. Halestrap, and R. M. Denton, “Role of
calcium ions in regulation of mammalian intramitochondrial
metabolism,” Physiol. Rev., 70, 391-425 (1990).
50. B. Moreau and A. B. Parekh, “Ca2+-dependent inactivation of
the mitochondrial Ca2+ uniporter involves proton flux through
the ATP synthase,” Current Biol., 18, No. 11, 855-859 (2008).
51. О. В. Акопова, В. Ф. Сагач, “Индукция открытия
митохондриальной поры под действием Са2+ в миокарде
крыс”, Укр. біохім. журн., 76, № 1, 48-55 (2004).
52. P. Gena, E. Fanelli, C. Brenner, et al., “News and views on
mitochondrial water transport,” Front. Biosci., 14, 4189-4198
(2009).
53. A. Kaasik, Dzh. Safiulina, A. Zharkovsky, and V. Veksler,
“Regulation of mitochondrial matrix volume,” Am. J. Physiol.
Cell Physiol., 292, C157-C163 (2007).
54. W.-K. Lee and F. Thévenod, “A role for mitochondrial
aquaporins in cellular life-and-death decisions?” Am. J.
Physiol. Cell Physiol., 291, C195-C202 (2006).
РОЛЬ КАРБОКСИЛЬНИХ ГРУП У РЕГУЛЮВАННІ НЕСПЕЦИФІЧНОЇ ПРОНИКНОСТІ МЕМБРАН
|