Methylene blue ọ̀ nwere ike ịgafe Complex III nke mitochondria? Ihe mere nchọpụta ji ekwekọghị

Ụlọ nyocha abụọ jụrụ ma methylene blue ò nwere ike ịgafe Complex III nke mitochondria e gbochiri. Otu zara mba. Nke ọzọ zara ee. Ha abụọ nwere data.

Nchọpụta mbụ, nke e mere na mitochondria ụbụrụ òké nta, chọpụtara na ihe agba ahụ enweghị ike ime ya. Nke abụọ, nke e mere na mitochondria ụbụrụ sitere n'ụdị anụmanụ ndị na-ata ata atọ, chọpụtara na ọ nwere ike ime ya ruo n'ókè ụfọdụ. A na-akpọkarị nchọpụta nke atọ, nke e mere n'imeju òké nta, n'akụkụ ndị a, ma ọ nwalere ihe ọzọ. Debe ya n'ebe o kwesịrị ịdị, ọkara mgbagwoju anya ahụ ga-apụ.

Ọ dịghị otu usoro na-arụ ọrụ n'ọnọdụ niile a ga-ekwupụta. E nwere nnwale atọ nwere ihe mgbochi, ọnụọgụ ihe agba, na ihe a tụrụ dị iche iche. Buru ụzọ gụọ ọnọdụ nnwale ndị ahụ. Nkwubi okwu ga-eso.

Ihe ịgafe pụtara ebe a

Elektrọn na-abanye n'agbụ ahụ site na Complex I (site na NADH) ma ọ bụ Complex II (site na succinate), gafee Complex III ruo cytochrome c, wee gafee Complex IV ruo oxygen. Mkpọda nke na-etolite n'ụzọ ahụ bụ ihe sel na-eji emepụta ATP.

Nkwupụta banyere ịgafe na-ekwu na methylene blue na-anata elektrọn tupu ebe e gbochiri ma nyefee ha mgbe ebe ahụ gasịrị. Ihe agba nke elektrọn si na ya pụọ na-anata elektrọn site na NADH ma ọ bụ akụkụ ndị dị na mmalite agbụ ahụ, wee ghọọ leucomethylene blue; ụdị ya natara elektrọn na-enyefe ha n'aka cytochrome c ma ọ bụ tinye ha azụ n'agbụ ahụ. Ọ bụrụ na nnyefe ahụ erute ebe dị mgbe ihe mgbochi ahụ gasịrị, iku ume na ọdịiche voltaji akpụkpọ na-alọghachi ruo n'ókè ụfọdụ. Ọ bụrụ na ọ rute n'ebe e gbochiri ma ọ bụ tupu ya, ọ dịghị ihe na-alọghachi.

Otu nkọwa banyere Complex III na-ekpebi ọtụtụ ihe n'esemokwu a. Complex ahụ na-arụ okirikiri Q nke nwere ebe abụọ ihe mgbochi nwere ike ijikọ. Antimycin na-ejikọ n'ebe Qi. Myxothiazol na-ejikọ n'ebe Qo. Nchọpụta nke ji naanị otu n'ime ha eme ihe anwalela naanị ọkara complex ahụ.

Nchọpụta nke mbụ: enweghị ịgafe na mitochondria ụbụrụ òké nta

Gureev na ndị ọrụ ibe ya jiri mitochondria sitere na mpụta ụbụrụ òké nta C57BL/6, nke e ji digitonin kewapụ, wee nwalee ha na 0.1 mg protein per ml. Ihe a na-eji eme mmeghachi omume nọ n'usoro atọ: pyruvate tinyere malate na 5 mM nke ọ bụla, succinate na 10 mM tinyere glutamate na 2 mM, na L-proline na 10 mM. Ihe mgbochi bụ rotenone na 1 micromolar (Complex I) na antimycin na 1 microgram per ml (Complex III). Ọnụọgụ ihe agba bụ 0.5, 1, na 2 micromolar, ebe 1 micromolar bụ ntinye kachasị ha ji mee ihe. Usoro na akara ndekọ nnwale dị na akwụkwọ nkwupụta FEBS Letters.

Ịgafe Complex I rụrụ ọrụ. Rotenone belatara iku ume ADP kpaliri site n'ihe dịka 121 ruo ihe dịka 2 nmol per minute per mg, ihe agba na 1 micromolar wee weghachite ya ruo ihe dịka 21. Ọdịiche voltaji akpụkpọ laghachiri mgbe e ji pyruvate tinyere malate na mgbe e ji L-proline eme ihe.

Ịgafe Complex III arụghị ọrụ. Antimycin belatara iku ume ruo ihe dịka 16, ihe agba ahụ wee bulie ya naanị ruo ihe dịka 20. Ọdịiche voltaji akpụkpọ alọghachighị n'ihe ọ bụla e ji eme mmeghachi omume, ọbụna mgbe ọnụọgụ ihe agba ruru 5 micromolar. Data peroxide gosikwara otu ihe ahụ: naanị ihe agba ahụ buliri mwepụta peroxide site n'ọkwa mbụ dị nso na 76 pmol per minute per mg ruo ihe dịka 1170, 1460, na 1945 n'ọnụọgụ atọ ahụ, ma antimycin belatara akara ahụ ihe agba kpatara site n'ihe dịka 25, 88, na 96 percent n'otu n'otu. Ọ bụrụ na ihe agba natara elektrọn na oxygen na-emeghachi omume kpọmkwem, igbochi Complex III ekwesịghị ibelata akara ahụ. Ndị dere akwụkwọ ahụ si na nke a kwubie na ihe agba natara elektrọn na-ahapụ elektrọn ya n'ebe Qo nke Complex III, tupu ebe antimycin gbochiri. N'okwu dị mfe, okirikiri dị mkpirikpi ahụ bụ: ndị na-enye elektrọn gaa n'ihe agba, ihe agba gaa na Qo, ụzọ nkịtị gaa n'ihu. A na-agafe rotenone. A naghị agafe antimycin.

Nchọpụta nke abụọ: ịgafe ruo n'ókè ụfọdụ n'ụdị anụmanụ atọ, n'ebe abụọ ihe mgbochi na-ejikọ

Svab na ndị ọrụ ibe ya gbasawanyere nhazi nnwale ahụ. Ha jiri mitochondria ụbụrụ sitere n'òké nta, òké ukwu, na ezi guinea, nke e ji Percoll kewapụ, wee nwalee ha n'otu 0.1 mg per ml ahụ, na pyruvate tinyere malate ma ọ bụ glutamate tinyere malate na 5 mM nke ọ bụla. Ha jiri ihe mgbochi Complex III abụọ: antimycin A na 0.3 micromolar na myxothiazol na 1 micromolar. Ihe agba bụ 2 micromolar n'ọtụtụ nnwale, na 0.5 n'ọrụ cytochrome c. Ụdị anụmanụ atọ ahụ niile, e ji usoro nnwale kwekọrọ mee, dị na akwụkwọ nyocha onye ọ bụla nwere ike ịgụ n'efu.

A gafere ihe mgbochi abụọ ahụ ruo n'ókè ụfọdụ, n'ụdị anụmanụ atọ ahụ niile. Na mitochondria òké nta, antimycin belatara iku ume, ihe agba ahụ wee bulie ya ihe dịka 60 percent, site n'ihe dịka 37 ruo 59 nmol per minute per mg. Myxothiazol belatara ya 88 percent, ruo ihe dịka 4.5, ihe agba ahụ wee bulie ya okpukpu ise ruo ihe dịka 23. Ọdịiche voltaji akpụkpọ laghachiri ruo n'ókè ụfọdụ n'okpuru ihe mgbochi nke ọ bụla; e ji ihe agba abụọ (safranin O na TMRM nke na-atụ ntụnyere akara) tụọ ya iji wepụ njehie sitere na mmetụta ìhè.

Akwụkwọ a nwalekwara nnyefe elektrọn ahụ kpọmkwem, ihe nchọpụta mbụ emeghị. Cytochrome c acetylated e tinyere site n'èzí na 25 micromolar anataghị elektrọn site na mitochondria nwere ume, ma ihe mgbochi dị ma ọ bụ na ọ dịghị; ma ịgbakwunye ihe agba kpaliri nnata elektrọn n'ọnọdụ abụọ ahụ. N'ime mmiri na-edobe pH nke na-enweghị sel, NADH tinyere ihe agba mere ka cytochrome c nata elektrọn n'ọsọ dabara n'ọnụọgụ NADH. N'okwu dị mfe, ụzọ gafere ebe ka ukwuu bụ: ihe ndị na-enye elektrọn gaa n'ihe agba, ihe agba gaa kpọmkwem na cytochrome c, Complex IV gaa na oxygen. Ụzọ ahụ na-awụpụ Complex III kpamkpam, ya mere enwere ike ịgafe ihe mgbochi abụọ ahụ.

Ihe atụ abụọ ọzọ na-akwado nkọwa ahụ. Ìhè fluorescence NAD(P)H belatara mgbe a gbakwụnyere ihe agba na mitochondria e ji myxothiazol mesoo, nke pụtara na ihe ndị na-enye elektrọn na-agafe n'ụzọ ọhụrụ ahụ. Ọzọkwa, mmịkọ ìhè ihe agba na 660 nm soro mgbakwunye ọ bụla n'usoro, ebe mmiri dị n'elu nke e nwetara mgbe a tụgharịrị ihe ndị ahụ n'igwe gosiri na ihe agba nke elektrọn si na ya pụọ gbakọtara n'ime mitochondria nwere ume ruo ihe karịrị okpukpu otu narị, wee pụọ mgbe ọdịiche voltaji dara. Ntụle proton kwekọkwara: ịwụpụ nzọụkwụ ndị na-akwanye proton na-ahapụ ihe dịka 2 protons per electron pair kama 10, ya mere iji oxygen ngwa ngwa mgbe ọdịiche voltaji laghachiri naanị ruo n'ókè ụfọdụ bụ ihe ịgafe n'ezie na-adị ka ya, ọ bụghị ihe akaebe megide ya.

Otu nkwadebe ahụ kpatara mmeghachi omume ndị na-egosi ihe ize ndụ ịgụ n'enweghị nlezianya. Mgbe ihe mgbochi na ihe agba dị, ADP belatara iku ume kama ịbawanye ya, mgbochi mbufe wee kpalie ya kama ibelata ya, ebe ọdịiche voltaji akpụkpọ ka na-agbanwe n'ụzọ ndị a na-atụ anya ha. Naanị oriri oxygen na-eduhie n'usoro a.

Nchọpụta nke atọ: nchọpụta imeju nke nwalere Complex I na II, ọ bụghị III

Lee na Boelsterli jiri mitochondria imeju òké nta na sel imeju a zụlitere n'ụlọ nyocha nke efavirenz (Complex I, IC50 dị nso na 30 micromolar) na hydrazine, ihe na-apụta mgbe a gbanwere isoniazid n'ahụ (Complex II, IC50 dị nso na 30 micromolar), merụrụ. Ihe agba na ihe dịka 30 micromolar weghachiri mwepụ elektrọn na NADH, ọdịiche voltaji akpụkpọ, na ATP, ma belata ihe ndị na-ewepụ elektrọn na ọnwụ sel site na necrosis. Akwụkwọ Redox Biology na-akọwa ya dịka ihe agba na-ebu elektrọn gafee Complex I na II ndị e merụrụ.

Nsonaazụ ahụ bụ ihe a kwadoro banyere akụkụ agbụ dị tupu Complex III, ọ naghịkwa ekwu ihe ọ bụla banyere Complex III n'ihi na e nweghị ihe e gbochiri n'ebe ahụ. Ọ pụghị ịkwado ma ọ bụ ịgọnarị nke ọ bụla n'ime nchọpụta ụbụrụ abụọ ahụ.

Tebụl ntụnyere ọnọdụ nnwale

Ihe anọ mere nchọpụta Complex III abụọ ahụ nwere ike ịbụ eziokwu n'ọnọdụ nnwale nke ha

1. Ihe mgbochi ndị ahụ abụghị otu ihe e mere. Naanị antimycin na 1 microgram per ml megide antimycin na 0.3 micromolar tinyere ihe mgbochi ọzọ maka ebe Qo. Ụzọ ihe agba nke na-etinye elektrọn n'ebe Qo na-ada kpọmkwem ebe ụzọ na-aga ozugbo na cytochrome c na-arụ ọrụ. Otu ebe enweghị ike ịnọchite anya ha abụọ.

2. Ọnụọgụ ihe agba na oge dị iche. Isi ntinye bụ 1 megide 2 micromolar, n'ihe na-emegharị n'etiti nnata na mwepụ elektrọn, nke nnabata ya na nnyefe elektrọn kpọmkwem n'aka cytochrome c dabere n'ọnụọgụ na oge. Obere ọdịiche ọnụọgụ tinyere oge ntụ ihe dị iche nwere ike ikpughe akụkụ dị iche iche nke otu netwọk.

3. Nkwadebe ndị ahụ dị iche. Iji digitonin kewapụ mitochondria na iji mkpọda Percoll kewapụ ha na-ahọrọ ìgwè mitochondria ndị nwere ụfọdụ ihe jikọrọ ha ma na-abụghị otu kpamkpam. Ntinye protein kwekọrọ na 0.1 mg per ml, ya mere ihe ahụ abụghịzi ihe na-akpata ọdịiche, ma ụdị ìgwè nta na ịdị mma mitochondria ka nwere ike ịbụ. E wepụkwara enyo na ụdị anụmanụ bụ ihe kpatara ya: otu nke abụọ mepụtaghachikwara otu omume ahụ n'òké nta.

4. Ọnọdụ ihe a na-eji eme mmeghachi omume na-ekpebi ihe ihe agba nwere ike ime. Usoro ihe mmeghachi omume atọ megide ụzọ abụọ jikọtara na NADH. Ọnụọgụ NADH dị na ọdịiche voltaji akpụkpọ na-ekpekọ ọnụ ọsọ ihe agba si anata elektrọn na ebe ọ na-agbakọta; ụzọ chọrọ ihe agba natara elektrọn n'akụkụ cytochrome c nke elektrọn si na ya pụọ dabere kpamkpam na nhọrọ ahụ.

Otu esi agụ nkwupụta ịgafe na-esote

Jụọ complex nke e gbochiri, ihe mgbochi e ji mee ya, ebe ọ na-ejikọ, na ọnụọgụ ya. Jụọ ntinye ihe agba na oge e tụrụ ihe. Jụọ anụ ahụ, ụdị anụmanụ, usoro ikewapụ, ntinye protein, na ihe e ji eme mmeghachi omume. Jụọkwa ma ọdịiche voltaji, iku ume, ọnọdụ nnata na mwepụ elektrọn, na nnwale nnyefe elektrọn kpọmkwem ò kwekọrọ, n'ihi na naanị oriri oxygen gosiri ụzọ na-ezighị ezi ihe karịrị otu ugboro ebe a.

Nchịkọta nwere oke a ka ziri ezi. E kwekọrịtara na ihe agba nwere ike ịgafe Complex I. Banyere Complex III, mitochondria òké nta nwere antimycin na 1 microgram per ml na ihe agba na 1 micromolar anaghị egosi ịgafe na-arụ ọrụ, ebe ụdị anụmanụ atọ nwere antimycin na 0.3 micromolar ma ọ bụ myxothiazol na 1 micromolar na ihe agba na 2 micromolar na-egosi ịgafe ruo n'ókè ụfọdụ, tinyere nnyefe elektrọn kpọmkwem site n'ihe agba ruo cytochrome c. Ahịrịokwu ndị ahụ nwere ike ịbụ eziokwu n'otu oge. Ihe ọ bụla karịrị nke ahụ bụ ịgbatị nkwubi okwu gafee ihe a nwalere.

Ihe ọgụgụ ndị metụtara ya na-edobe nkwupụta a na-arụ ụka banyere ya n'ime kemịstrị a na-arụghị ụka banyere ya: otu methylene blue si ebugharị elektrọn maka nnyefe ahụ, nnwale ịgafe Complex I maka ihe a kwadoro n'akụkụ agbụ dị tupu Complex III, ntụ ọdịiche voltaji akpụkpọ na njehie ha maka ihe mere e ji chọọ ihe agba abụọ, na njikwa ihe ndị na-emegharị n'etiti nnata na mwepụ elektrọn n'ụlọ nyocha maka ọnyà ọnụọgụ na oge.