БИОХИМИЯ, 2014, том 79, вып. 10, с. 1332–1354
УДК 577.24
Исследование действия антиоксидантов хинольной природы на перекисное окисление кардиолипина в липосомах
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: апоптоз, дыхательные суперкомплексы, активные формы кислорода, проникающие катионы, пластохинол, SkQ1.
Аннотация
В митохондриях млекопитающих молекулы кардиолипина служат основной мишенью окисления активными формами кислорода. Взаимодействие окисленных молекул кардиолипина с компонентами апоптозного каскада в свою очередь может приводить к гибели клеток. В настоящей работе в модельной системе (липосомы из бычьего кардиолипина) произведено сравнение действия хинол-содержащих синтетических и природных амфифильных антиоксидантов на перекисное окисление кардиолипина. Показано, что как убихинол, так и синтетические антиоксиданты, будучи добавленными в микро- и субмикромолярных концентрациях, полностью защищали липосомальный кардиолипин от перекисного окисления. Длительность их действия, однако, различалась, возрастая при наличии метоксильных групп (у синтетических производных убихинола), а также дополнительных восстановленных редокс групп (в случае родаминового и берберинового производных). Концентрация убихинола в мембране митохондрий существенно превышает использованные нами концентрации антиоксидантов и, казалось бы, должна полностью предотвращать перекисное окисление митохондриального кардиолипина. В действительности этого не происходит, кардиолипин в митохондриях окисляется, и данный процесс блокируется катионными антиоксидантами (Ю.Н. Антоненко и др., «Биохимия», 2008, т. 73, с. 1273–1287). Мы предполагаем, что в митохондриях существует фракция кардиолипина, не защищаемая природным убихинолом; скорее всего, опасности перекисного окисления in vivo подвержены те молекулы кардиолипина, которые недоступны для крупных, диффундирующих в липидном бислое внутренней мембраны митохондрий гидрофобных молекул убихинола, поскольку входят в состав комплексов мембранных белков. Защитой именно этой фракции кардиолипина от перекисного окисления можно объяснить благоприятное терапевтическое действие небольших, амфифильных митохондриально-направленных антиоксидантов, способных электрофоретически накапливаться внутри митохондрий под действием мембранного потенциала.