Дипломная работа: Участие митохондриального АТФ-ингибируемого калиевого канала в адаптации животного к гипоксическому состоянию
Выводы …………………………………………………………………………..
Список литературы …………………………………………………………….
Список сокращений
БЛМ – бислойные липидные мембраны
митоКАТФ – митохондриальный АТФ-зависимый калиевый канал.
цитоКАТФ – цитоплазматический АТФ-зависимый калиевый канал.
АФК – активные формы кислорода.
митоKIR – канальная субъединица митоКАТФ
митоSUR – регуляторная субъединица митоКАТФ
ДЕБ – п-диметиламиноэтилбензоат
GSH/GSSG – окисленная / восстановленная форма глутатиона
МЭ – 2-меркаптоэтанол
ТЕМЕД – N,N,N',N'-Тетраметилэтилендиамин
Тris – трис(гидроксиметил)метиламин
ПЭГ – полиэтиленгликоль
НУ – низкоустойчивые животные
ВУ – высокоустойчивые животные
А – адаптированные животные
5- НD – 5-гидроксидеканоат
HEPES - N-2-гидроксиэтилперазин–N’-этансульфоновая кислота
Введение
Любое патологическое состояние прямо или косвенно связано с нарушением кислородного гомеостаза организма. Инсульты, инфаркты, ишемические состояния различных органов, инфекционные заболевания - это лишь небольшой перечень тех патологий, в основе генеза которых лежит гипоксия.
В настоящее время многие исследователи склоняются к тому, что активация митохондриального АТФ-ингибируемого калиевого канала является важным моментом в адаптации к гипоксии. [23, 30, 51].
Следует отметить, что этот канал был впервые изолирован из внутренней митохондриальной мембраны в лаборатории митохондриального транспорта [4], и в настоящее время проводится изучение его свойств [42].
В данной работе приводятся доказательства участия митохондриального АТФ-ингибируемого калиевого канала в адаптации животного к гипоксическому состоянию. Нами впервые обнаружено, что адаптация ведет к активации калиевого цикла в митохондриях.
В настоящее время обнаружен ряд модуляторов канала, влияющих на его активность. В связи с этим, существует перспектива использования этих модуляторов для повышения адаптации организма к гипоксическому состоянию.
Полученные данные были представлены на Всероссийской конференции молодых ученых «Фундаментальная наука и клиническая медицина» (Санкт-Петербург 2007), на конференции.. (Пенза 2007), а также в сборнике научных работ «Современный мир, природа и человек» т.4 № 1 с. 40.(Томск, 2007)
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Системы транспорта ионов калия в митохондриях
Известно, что во внутренней мембране митохондрий локализуются ферменты синтеза АТФ, системы транспорта ионов и субстратов дыхания, а также переносчики электронов дыхательной цепи. При работе последних на мембране митохондрий создается потенциал (DY) около 190 мВ, который используется для синтеза АТФ. Существование высокого отрицательного DY создает предпосылки для входа в митохондрии катионов, среди которых основным является калий. Вход катионов К+ ведет к набуханию митохондрий и нарушению их структуры. Поэтому было предположено, что для поддержания объема митохондрий в них, наряду с системой потенциалозависимого входа, должна существовать система выхода катиона [44]. В дальнейшем это было подтверждено экспериментально [24, 56].
Так как скорость входа калия в митохондрии мала [14], первоначально полагали, что он осуществляется лишь благодаря диффузии иона через мембрану, проявляющейся в незначительных токах утечки [25]. Действительно, кажется маловероятным, что на внутренней мембране митохондрий, при наличии столь высокой электродвижущей силы, природа создала специфические каналы для калия. Однако, еще в 1981 году в лаборатории митохондриального транспорта Г. Д. Мироновой [4], а в дальнейшем и другими исследователями [17], из внутренней мембраны митохондрий был выделен селективный для калия канал, выполняющий функцию унипортера, причем антитела к этому белку-каналу специфически ингибировали работу данного канала, не влияя на другие функции митохондрий [6]. В настоящее время уже общепринято, что в митохондриях существует две системы транспорта калия: система унипортера, осуществляющего вход калия по электрохимическому потенциалу, и K+ /H+ -обменник, транспортирующий калий из митохондрий в обмен на Н+ [26,27]. То есть, в митохондриях существует так называемый калиевый цикл (рис 1).
 |
Рис 1. Митохондриальный калиевый цикл
(по GarlidandPaucek, 2003).
ЭТЦ – электрон-транспортная цепь; ММП – межмембранное пространство.