Шановні колеги! Інформую Вас, що після літніх відпусток продовжує свою роботу науковий семінар "Актуальні проблеми сучасної біохімії" (Інститут біохімії ім.О.В.Палладіна НАН України). 20 вересня 2011 р. (вівторок) о 10 год. 30 хв. в Актовій залі Інституту будемо слухати доповідь в.о. м.н.с. КАНДАУРОВОЇ Наталії  "Са2+-індуковані зміни мембранного потенціалу мітохондрій міометрія". Мова йде за апробацію кандидатської дисертації. Традиційно до цього листа додаємо авторські тези доповіді. Запрошуємо Вас та Ваших колег до участі у роботі нашого семінару. З повагою - С.О.Костерін.

 

Кандаурова Н.В.
в.о. м.н.с. відділу біохімії м’язів Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України

Са2+-індуковані зміни мембранного потенціалу мітохондрій міометрія.

Тези доповіді
Іони Са є важливими сигнальними посередниками, що регулюють цілу низку біохімічних та біофізичних процесів, зокрема відіграють фундаментальну роль у забезпеченні скорочення м’язів. Са2+ є ключовим учасником процесу електро- та фармакомеханічного спряження в гладеньких м’язах, у тому числі і в міометрії. Мітохондріям належить фундаментальне значення у контролі внутрішньоклітинних кальцієвих транзієнтів, зокрема у термінації кальцієвих сигналів у цитозолі. Зміни концентрації Са2+ у цитоплазмі впливають на перебіг багатьох метаболічних процесів не лише в клітині в цілому, але й в самих мітохондріях. Важливим фактором регуляції акумуляції іонів Са у мітохондріях є мембранний потенціал цих субклітинних структур. Дослідження мембранного потенціалу мітохондрій та впливу на нього різних ефекторів, перш за все іонів Са, є необхідним для розуміння закономірностей іонних, молекулярних та мембранних механізмів регуляції низки найважливіших енергозалежних процесів у клітині, в тому числі і акумуляції суто іонів Са у зазначених субклітинних структурах.
Метою дослідження було вивчити Са2+-індуковані зміни мембранного потенціалу мітохондрій гладенького м’язу матки та вплив на нього модуляторів трансмембранного кальцієвого обміну.
Із використанням потенціал- та Са2+-чутливих флуоресцентних зондів, методів препаративної біохімії, біохімічної мембранології, проточної цитометрії, лазерної кореляційної спектроскопії та конфокальної мікроскопії на фракції ізольованих мітохондрій та пермеабілізованих міоцитах матки щурів одержано дані стосовно закономірностей дії іонів Са та модуляторів їхнього обміну через мітохондріальну мембрану на її поляризацію та вміст іонізованого Са у   цих субклітинних структурах.
Досліджено Са2+- та Mg2+-індуковані зміни мембранного потенціалу мітохондрій. Показано, що додавання іонів Са (100 мкМ) в інкубаційне середовище (у відсутності АТР та іонів Mg, але в присутності сукцинату) призводить до деполяризації мембрани мітохондрій. Mg2+ (3 мМ) разом з АТР (3 мМ) та рутенієвий червоний (10 мкМ) запобігають Са2+-індукованій деполяризації мембрани мітохондрій. Встановлено, що іони Mg (7 мМ) при використанні їх у середовищі інкубації, що не містить АТР, але містить сукцинат, здатні до гіперполяризації мембрани мітохондрій міометрія.
Вперше вивчено вплив антагоністів кальмодуліну на поляризацію мембрани мітохондрій міометрія та на вміст іонізованого Са у цих субклітинних структурах. З’ясовано, що кальмідазоліум (10 мкМ) та трифлуоперазин (100 мкМ) деполяризують мембрану мітохондрій та знижують вміст іонів Са в них.
Досліджено закономірності змін вмісту Са2+ у деполяризованих мітохондріях під дією модуляторів трансмембранного кальцієвого обміну в них. Знайдено, що у деполяризованих мітохондріях міометрія вміст іонізованого Са залежить від концентрації цього катіона у середовищі інкубації, а іони Mg (3 та 7 мМ) та рутенієвий червоний (10 мкМ) індукують збільшення вмісту Са2+ у мітохондріях.
Одержані результати мають значення для розуміння біохімічних закономірностей трансмембранного обміну іонів Са в поляризованих та деполяризованих мітохондріях гладеньких м’язів, а також для подальшої розбудови уявлень щодо іонних та мембранних механізмів електро- та фармакомеханічного спряження в клітинах міометрія.