Download
slide1 n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
H + PowerPoint Presentation

H +

122 Vues Download Presentation
Télécharger la présentation

H +

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. H+ H2O ADP+Pi reducing equivalents ATP H+ Ions, metabolites H+ 1) The membrane-located ATPase systems of mitochondria and chloroplasts are hydro-dehydration systems with terminal specificities for water and ATP; and their normal function is to couple reversibly the translocation of protons across the membrane to the flow of anhydro-bond equivalents between water and the couple ATP/(ADP + Pi). 2) The membrane-located oxido-reduction chain systems of mitochondria and chloroplasts catalyse the flow of reducing equivalents, such as hydrogen groups and electron pairs, between substrates of different oxido-reduction potential; and their normal function is to couple reversibly the translocation of protons across the membrane to the flow of reducing equivalents during oxido-reduction. 3) There are present in the membrane of mitochondria and chloroplasts substrate-specific exchange- diffusion carrier systems that permit the effective reversible transmembrane exchange of anions against OH- and of cations against H+; and the normal normal function of these systems is to regulate the pH and osmotic differential across the membrane, and to permit entry and exit of essential metabolites (e.g., substrates and phosphate acceptor) without collapse of the membrane potential. 4) The systems of postulates 1, 2, and 3 are located in a specialized coupling membrane which has a low permeability to protons and to anions and cations generally. MITCHELL, P. Coupling of phosphorylation to electron and hydrogen transfer by a chemiosmotic type of mechanism. Nature 191:144–148, 1961. Nobel Prize in Chemistry 1978

  2. Proton motive force (electrochemical gradient): (Dy=yin-yout) Electrochemical gradient for K+: for equilibrium ~200-220mV in isolated mitochondria (DY ~ 180mV) [K+]o=150mM -> [K+]i=150M ??? Mitchell’s 4th postulate !!!!

  3. Nigericin: H+/K+ exchanger FCCP: protonophor (~DNP) Valinomycin: K+ ionophor cholin-acetate K-acetate Na-acetate

  4. Monovalens kation/H+ cserélők • Na+ (Li+) szelektív cserélő • Amilorid analógok (-) • pH: széles optimum • Mg2+: nem gátol • Feladata: részt vesz a Na+-Ca2+ antiporterrel a Ca2+ effluxban • H+-K+ antiporter (nem szelektív Na+,K+,Li+) • pH: növekvő pH aktivál • Mg2+: gátol • Ozmotikus duzzadás aktivál

  5. Monovales kation csatornák • Na+-csatorna • Ruthenium red, Mg2+, gilbenclamide (-) • Nem-szelektív K+ csatorna • Ruthenium red, Mg2+, gilbenclamide (-) • Szelektív, ATP-szenzitív K+ csatorna • ATP, Mg2+ jelenlétében (-) • Diazoxide, krómkalim (+) • Gilbenclamide, 5-hydroxydecanoate (-) S: • bizonytalan in vivo szerep (Mg2+ gátlás) • KATP: kardioprotektív hatás vs. Létezésének megkérdőjelezése • K+ ciklus: a mitokondriális térfogat finom szabályzására adhat lehetőséget -> kapcsolat a metabolikus szabályozással.

  6. Ca2+ uniporter Ca2+ elektroforetikus felvétele (szállított töltés: 2) Feszültségfüggés, Ca2+ aktiváció Km~10mM Ruthenium red, Ru360 (-) Kompetetív gátlók a csatornába kötődnek, transzportálódnak is: Sr2+,Mn2+,Ba2+ Allosztérikus gátlók: Mg2+,Mn2+, Spermin (+) ATP>ADP>AMP (-) Ismeretlen molekuláris identitás • Rapid uptake mode • Ca2+ felvétel [Ca2+]o~400nM körül • Tranziens felvétel, • Reset • Ruthenium red, Ru360 (-, de csak nagyobb koncentrációban) • ATP aktivál • Mg2+ nem gátol • Ismeretlen molekuláris identitás

  7. Na+-független Ca2+-efflux (NICE) nH+-Ca2+ antiporter, n>2 vagy kapcsolt az elektron transzport lánchoz DYm szükséges Ruthenium Red inszenzitív Lassú és hamar telítődik • Na+-függő Ca2+-efflux (NCE) • 3Na+-Ca2+ antiporter • DYm szükséges • Ruthenium Red (-) • Mg2+,Sr2+,Ba2+,Mn2+ (-) • Amilorid, trifluoperazin, diltiazem, CGP-37157 (-) • Mátrix pH függő (opt.= pH 7.6) • Ca2+-cycling • A Ca2+ efflux alacsony vmax-aés korai telítődése ellene hat • A [Ca2+]matrix finom szabályzását teszi lehetővé (pl.: cardiomyocyta) • Térbeli szegregáció ???

  8. Mitokondriális Ca2+-szenzitív fluoreszcens festék (x-rhod-1) stimulus: ATP (100mM, 6s) 10 mm

  9. Mitokondriális kalciumfelvétel  lassabb kinetika ATP: purinerg agonista Gq->PLC->IP3  DYm függő FCCP: szétkapcsolószer  Na+/Ca2+-csere szerepe CGP-37157: Na-Ca cserélő gátlószere Cell Calcium 2001; 30.5: 311-321

  10. Pyruvate dehydrogenase complex + [Ca2+]matrix + Isocytrate dehydrogenase + a-ketoglutarate dehydrogenase Citrátkör aktiváció pyruvate

  11. Group I (modulator) (anti) • Bcl-2, Bcl-xL, Bcl-w, Mcl-1, 1/Bfl1,Boo/Diva and Nrf3 • BH1–BH4 domains • C-terminal hydrophobic to attach ER & mitochondria • Group II (output) (pro) • Bax, Bak and Bok/Mtd • No BH4 domain • membrane permeabilization: pore formation (Bax tetramer + cardiolipin) • Group III (sensor) (pro) • Bid, Bad, Bik, Bim, Blk, Bmf, Hrk, Bnip3, Nix, Noxa and Puma • responds to a wide variety of pro-apoptotic stimuli • removal oftrophic factors • cytoskeletal alterations • DNA damage TRENDS in Cell Biology Vol.11 No.12 December 2001