Abstract

The effect of Ca(2+)-induced opening of cyclosporine-sensitive pore (mitochondrial permeability transition pore, MPTP) on the oxygen consumption and mitochondrial functional state was studied in the rat liver mitochondria. It was shown that, with the use of glutamate as oxidation substrate, in the absence of depolarization MPTP opening results in the increase of steady state respiration rate because of the activation of cyclosporine-sensitive Ca2+/H(+)-exchange and Ca2+ cycling, which was supported by the simultaneous work of MPTP and Ca(2+)-uniporter. With the aid of selective blockers, cyclosporine A and ruthenium red, it was shown that MPTP and Ca(2+)-uniporter contribute equally to the Ca(2+)-cycling and mitochondrial respiration. It was shown that bioenergetic effects of MPTP opening under steady state conditions (increase in the oxygen consumption rate under substrate oxidation without ADP, decrease in respiratory control ratio as well as the effectiveness of ATP synthesis, P/O) are close to the functional alterations, which result from the increase of endogenous proton conductance of mitochondrial membrane. Uncoupling effect of MPTP opening, by itself, had no effect on phosphorylation rate, which remains relatively stable because the fall of P/O is compensated by the activation of respiratory chain and the increase in the rate of state 3 respiration. It was concluded that under physiologically normal conditions MPTP might function as the endogenous mechanism of mild uncoupling of respiratory chain.

Highlights

  • В свете представлений современной науки функциональное состояние физиологически значимых систем организма зависит от состояния митохондрий и сопряженности окислительного метаболизма с генерацией электрохимического потенциала протонов (ΔμН+), обеспечивающего потенциалзависимые процессы, в первую очередь синтез АТР.

  • Для этого изучали влияние Са2+ на скорость дыхания и показатели функционального состояния митохондрий в отсутствие и в присутствии циклоспорина А как в прочно сопряженных препаратах (ДК 5–6, контроль), так и при снижении ДК до 2–3 вследствие повышения времени инкубации.

  • Повышение концентрации Са2+ в среде приводит к повышению накопления Са2+ в митохондриях печени в пределах Са2+-емкости, которая при заблокированном состоянии МРТР достигает ~ 400 нмоль Са2+/мг протеина

Read more

Summary

Introduction

В свете представлений современной науки функциональное состояние физиологически значимых систем организма зависит от состояния митохондрий и сопряженности окислительного метаболизма с генерацией электрохимического потенциала протонов (ΔμН+), обеспечивающего потенциалзависимые процессы, в первую очередь синтез АТР. Для этого изучали влияние Са2+ на скорость дыхания и показатели функционального состояния митохондрий в отсутствие и в присутствии циклоспорина А как в прочно сопряженных препаратах (ДК 5–6, контроль), так и при снижении ДК до 2–3 вследствие повышения времени инкубации. Повышение концентрации Са2+ в среде приводит к повышению накопления Са2+ в митохондриях печени в пределах Са2+-емкости, которая при заблокированном состоянии МРТР достигает ~ 400 нмоль Са2+/мг протеина

Results
Conclusion
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call