Механизм генерации супероксиданиона в интактных митохондриях в присутствии люцигенина и цианида

Аннотация

Показано, что при добавлении к митохондриям печени крысы высоких (400 мкМ) концентраций люцигенина (Люц²⁺) в присутствии цианида и различных субстратов окисления (сукцината или пирувата с малатом) индуцируется процесс цианрезистентного дыхания и может возникать кратковременная вспышка высокоамплитудной люцигенинзависимой хемилюминесценции (ЛЗХ). Установлено, что в условиях блокирования цитохромоксидазы цианидом цианрезистентное дыхание (субстрат–сукцинат), индуцированное Люц²⁺, не подавляется разобщителями-протонофорами или олигомицином. В то же время повышение величины мембранного потенциала (Δϕ) при включении H⁺-помпы F₀F₁-АТРазы (после добавления в среду инкубации МgATP) вызывает сильную стимуляцию скорости цианрезистентного дыхания. Обнаружено, что при высоких значения Δϕ (в присутствии МgATP) цианрезистентное окисление сукцината или малата с пируватом не подавляется теноилтрифторацетоном или ротеноном соответственно, но в обоих случаях эффективно ингибируется миксотиазолом или антимицином A. Выявлены различия в индукции процессов ЛЗХ и цианрезистентного дыхания митохондрий. Показано, что в отличие от цианрезистентного дыхания, генерация сигнала ЛЗХ подавляется только при совместном применении двух ингибиторов комплекса III – миксотиазола и антимицина A, и является строго потенциалзависимым процессом. Она наблюдается только в условиях поддержания F₀F₁-АТРазой высокой величины Δϕ. Полученные результаты свидетельствуют об индукции люцигенином интенсивного процесса генерации супероксиданиона (СА) в митохондриях. На основании данных ингибиторного анализа цианрезистентного дыхания и ЛЗХ сделано заключение о двухстадийном механизме образования аутооксидабельного катион-радикала люцигенина (Люц^•+) в дыхательной цепи митохондрий: первая стадия – двухэлектронное восстановление Люц²⁺ комплексами I или II; вторая стадия – реакции одноэлектронного окисления восстановленного люцигенина (Люц2(е)). Показано, что реакции окисления Люц2(е) протекают с участием коэнзим Q-связывающих центров комплекса III, что приводит к образованию аутооксидабельного Люц^•+ и генерации СА. Предложена новая схема организации путей переноса электронов с участием люцигенина, которая включает образование дважды восстановленной формы люцигенина и двух электрон-переносящих шунтов в дыхательной цепи. Установлено, что при активации люцигенином образования СА в митохондриях происходит увеличение ионной проницаемости внутренней мембраны.

Текст статьи

Пожалуйста, введите код, чтобы получить PDF файл с полным текстом статьи: