|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Исследование влияния Mg2+ на кинетику митохондриального транспорта Ca2+ и его активациидипломная работа (Специалист)
- Научный руководитель: Каспаринский Ф.О.
- Автор: Пушкарев С.А.
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2001
- Аннотация: Ионы Ca2+ играют важную роль в регулировании десятков внеклеточных и внутриклеточных процессов. Порядка 1/4 энергии, производимой клетками, расходуется на поддержание Ca2+-гомеостаза. Регулирование уровня Ca2+ в клетке производится, главным образом, путем перераспределения этого катиона между компартментами клетки и внеклеточной средой. Практически все мембранные структуры клетки содержат транслокаторы ионов Ca2+. Митохондрии играют особую роль в поддержании Ca2+-гомеостаза, поскольку в аэробных клетках они отвечают не только за поддержание стационарной концентрации Ca2+ в цитозоле, но и за энергетическое обеспечение потоков Ca2+. В свою очередь, окислительный метаболизм митохондрий активируется ионами Ca2+. Ионы Mg2+ часто выступают в качестве антагонистов Ca2+-эффектов. Это обусловлено как их конкуренцией за места связывания Ca2+, так и аллостерическим влиянием на ион-транслоказные реакции. Поглощение Ca2+ в митохондрии - это энергозависмиый процесс, протекающий по механизму унипорта в ответ на образование мембранного потенциала. Ca2+-унипортер внутренней митохондриальной мембраны придает этим органеллам свойства Ca2+-буферов и опосредует проведение Ca2+-сигнала внутрь митохондрий. Несмотря на многолетние исследования, молекулярный механизм переноса Ca2+ через внутреннюю мембрану митохондрий до сих пор является предметом дискуссий. Это обусловлено исключительно низким содержанием Ca2+-унипортера в мембране. Наиболее продуктивным подходом для понимания свойств митохондриального Ca2+-унипортера на настоящее время остается исследование кинетики переноса Ca2+ через мембрану. За полвека, в течение которых накапливались данные о кинетике митохондриального транспорта Ca2+, сменилось несколько интерпретаций природы сложной зависимости начальных скоростей транспорта этого иона от его концентрации. Согласно кинетической модели, предложенной в нашей лаборатории, вариабельность кинетики транспорта Ca2+ обусловлена тем, что Ca2+ является не только субстратом транслоказной реакции, но и ее активатором. Относительная медленность Ca2+-зависимой активации приводит к отклонению наблюдаемой кинетики транспорта Ca2+ от первого порядка. Хорошо известно, что рутениевый красный и ионы Mg2+ и являются ингибиторами переноса Ca2+ через митохондриальную мембрану, однако в обоих случаях до сих пор не ясен механизм этого ингибирования. Проблемы, возникавшие на этом пути, как правило, были связаны со сложностью ингибиторного анализа негиперболической кинетики транспорта Ca2+. Согласно данным литературы, рутениевый красный не подвергается транслокации и поэтому рассматривается как неконкурентный ингибитор транспорта Ca2+, однако раздельный анализ его эффектов в отношении транспорта Ca2+ и Ca2+-зависимой активации унипортера не проводился. В первую очередь мы предполагаем проверить гипотезу, согласно которой связывание рутениевого красного с неактивной формой Ca2+-унипортера не приводит к ингибированию транслоказной активности последнего, но ослабляет ее субстратную специфичность. Эти данные могут оказаться актуальными при исследовании кинетики Mg2+-зависимого ингибирования транспорта Ca2+, поскольку этот катион также способен транслоцироваться электрогенным путем в матрикс митохондрий печени крысы. Разработанные в нашей лаборатории методические подходы позволяют раздельно исследовать кинетику транспорта Ca2+ и его активации, благодаря чему мы рассчитываем по отдельности исследовать кинетику Mg2+-зависимого ингибирования транспорта Ca2+ и его Ca2+-зависимой активации. Целью преддипломной практики было воспроизведение экспериментов, в которых было продемонстрировано, что обработка митохондрий рутениевым красным в процессе их выделения из печени крысы не приводит к утрате Ca2+-форетической активности. Вслед за этим предполагалось определить совокупность условий, пригодных для раздельного исследования кинетики ингибирования транспорта Ca2+ и его Ca2+-зависимой активации ионами Mg2+.
- Добавил в систему: Каспаринский Феликс Освальдович