ایا میتیلین بلو د میتوکندریا کمپلکس III له بندښت څخه تېرېدای شي؟ ولې څېړنې سره اختلاف لري

دوو لابراتوارونو دا پوښتنه وکړه چې ایا میتیلین بلو د میتوکندریا د بند شوي کمپلکس III له بندښت څخه تېرېدای شي. یوه وویل نه. بل وویل هو. دواړو معلومات درلودل.

لومړۍ څېړنې، چې د موږک د مغز پر میتوکندریاوو شوې وه، وموندله چې دا رنګ داسې نه شي کولای. دویمې، چې د شخوند وهونکو د دریو نوعو د مغز پر میتوکندریاوو شوې وه، وموندله چې تر یوه بریده یې کولای شي. درېیمه څېړنه، چې د موږک پر ځیګر شوې وه، ډېر ځله د همدې بحث ترڅنګ یادېږي، خو بل څه یې ازمویلي وو. که هغه په خپل ځای کې وساتئ، نیمه ګډوډي روښانه کېږي.

د اعلانولو لپاره هېڅ ټولمنلی میکانیزم نشته. درې ازموینې شته چې بېلابېل بندوونکي، دوزونه او اندازه کېدونکې پایلې لري. لومړی شرایط ولولئ. پایلې ورپسې راځي.

دلته د بندښت له تېرېدو څه مطلب دی

الکترونونه د کمپلکس I له لارې، له NADH څخه، یا د کمپلکس II له لارې، له سوکسینېټ څخه، ځنځیر ته ننوځي، د کمپلکس III له لارې سایټوکروم c ته ځي، او بیا د کمپلکس IV له لارې اکسیجن ته رسېږي. د لارې په اوږدو کې جوړ شوی ګرادیان هغه څه دي چې حجره یې د ATP د جوړولو لپاره کاروي.

د بندښت د تېرېدو ادعا دا ده چې میتیلین بلو د بندښت له مخکینۍ برخې الکترونونه اخلي او تر بندښت وروسته یې سپاري. اکسید شوی رنګ له NADH یا د ځنځیر له لومړنیو برخو الکترونونه اخلي او په لیوکومیتیلین بلو بدلېږي؛ بیا یې احیا شوې بڼه سایټوکروم c ته، یا بېرته ځنځیر ته، سپاري. که دا سپارنه تر بندښت وروسته وشي، تنفس او غشایي پوتنسیال تر یوه بریده بېرته رغېږي. که د بندښت په ځای یا تر هغه مخکې وشي، هېڅ رغېدنه نه رامنځته کېږي.

د کمپلکس III یو جزیات د دې اختلاف ډېره برخه ټاکي. دا کمپلکس د Q دورې له مخې کار کوي او د مهاروونکو لپاره دوه ځایونه لري. انټیمایسین د Qi ځای سره نښلي. مایکسوتیازول د Qo ځای سره نښلي. هغه څېړنه چې یوازې یو یې کاروي، د کمپلکس یوازې نیمه برخه یې ازمویلې ده.

لومړۍ څېړنه: د موږک د مغز په میتوکندریاوو کې د بندښت تېرېدل نه لیدل کېږي

Gureev او همکارانو یې د C57BL/6 موږکانو د مغز د قشر میتوکندریاوې وکارولې، د ډیجیټونین په وسیله یې جلا کړې او د پروټین په 0.1 mg per ml غلظت کې یې وازمویلې. سبسټراټونه په دریو ترکیبونو کې وو: پیرووېټ او مالات، هر یو په 5 mM؛ سوکسینېټ په 10 mM له ګلوټامیټ سره په 2 mM؛ او L-پرولین په 10 mM. بندوونکي روټینون په 1 micromolar کې، د کمپلکس I لپاره، او انټیمایسین په 1 microgram per ml کې، د کمپلکس III لپاره، وو. د رنګ دوزونه 0.5، 1 او 2 micromolar وو، چې 1 micromolar اصلي غلظت و. میتودونه او ثبت شوې منحني ګانې د FEBS Letters په لنډه څېړنیزه لیکنه کې دي.

د کمپلکس I د بندښت تېرېدل بریالي وو. روټینون د ADP په وسیله هڅول شوی تنفس له شاوخوا 121 څخه شاوخوا 2 nmol per minute per mg ته راکم کړ، او رنګ په 1 micromolar کې هغه بېرته شاوخوا 21 ته لوړ کړ. غشایي پوتنسیال د پیرووېټ او مالات په ترکیب او هم د L-پرولین په شتون کې بېرته ورغېد.

د کمپلکس III د بندښت تېرېدل بریالي نه وو. انټیمایسین تنفس شاوخوا 16 ته راکم کړ، او رنګ هغه یوازې شاوخوا 20 ته لوړ کړ. غشایي پوتنسیال د هېڅ سبسټراټ په شتون کې بېرته ونه رغېد، حتی د رنګ تر 5 micromolar دوزونو پورې. د پیروکسایډ معلوماتو هم همدا لوری ښوده: یوازې رنګ د پیروکسایډ خوشې کېدل له شاوخوا 76 pmol per minute per mg بنسټیزې کچې څخه، په دریو دوزونو کې، نږدې 1170، 1460 او 1945 ته لوړ کړل؛ خو انټیمایسین د رنګ له امله رامنځته شوې دا نښه په ترتیب سره شاوخوا 25، 88 او 96 سلنه راکمه کړه. که احیا شوی رنګ مستقیماً له اکسیجن سره تعامل کولای، د کمپلکس III بندول باید دا نښه نه وای کمه کړې. لیکوالانو استنباط وکړ چې احیا شوی رنګ د کمپلکس III په Qo ځای کې، د انټیمایسین تر بندښت مخکې، اکسید کېږي. لنډه کړۍ، په ټکو کې: ورکوونکي رنګ ته، رنګ Qo ته، بیا عادي لاره مخ ته. د روټینون بندښت تېرېږي. د انټیمایسین بندښت نه تېرېږي.

دویمه څېړنه: په دریو نوعو کې، د مهاروونکو په دواړو ځایونو کې، د بندښت جزوي تېرېدل

Svab او همکارانو یې د څېړنې طرحه پراخه کړه. د موږکانو، صحرایي موږکانو او ګیني خوګانو د مغز میتوکندریاوې یې د Percoll په وسیله جلا کړې او په هماغه 0.1 mg per ml غلظت کې یې وازمویلې؛ سبسټراټونه پیرووېټ او مالات، یا ګلوټامیټ او مالات وو، هر یو په 5 mM. هغوی د کمپلکس III دوه بندوونکي وکارول: انټیمایسین A په 0.3 micromolar او مایکسوتیازول په 1 micromolar کې. په ډېرو ازموینو کې رنګ 2 micromolar و، او د سایټوکروم c په ازموینو کې 0.5 و. د دریو واړو نوعو پایلې، له یو شان کړنلارو سره، په ازاد لاسرسي لرونکې مقاله کې دي.

په دریو واړو نوعو کې دواړه بندښتونه تر یوه بریده تېر شول. د موږک په میتوکندریاوو کې انټیمایسین تنفس راکم کړ او رنګ هغه شاوخوا 60 سلنه لوړ کړ، له نږدې 37 څخه 59 nmol per minute per mg ته. مایکسوتیازول هغه 88 سلنه راکم کړ، شاوخوا 4.5 ته، او رنګ یې پنځه برابره لوړ کړ، شاوخوا 23 ته. د هر یوه مهاروونکي په شتون کې غشایي پوتنسیال تر یوه بریده بېرته قطبي شو؛ دا د دوو رنګونو، سافرانین O او د نسبت پر بنسټ TMRM، په وسیله اندازه شو، څو نوري مصنوعي اغېزې رد شي.

دې مقالې د الکترونونو سپارنه هم مستقیماً وازمویله، هغه څه چې لومړۍ څېړنې هېڅکله نه وو کړي. له بهر څخه ورزیات شوی اسیتیل شوی سایټوکروم c په 25 micromolar کې د انرژۍ لرونکو میتوکندریاوو له خوا نه احیا کېده، که مهاروونکي موجود وو یا نه؛ خو د رنګ ورزیاتولو په دواړو حالتونو کې احیا رامنځته کړه. له حجرو پرته په بفر کې، NADH له رنګ سره یوځای سایټوکروم c د NADH له کچې سره په متناسب سرعت احیا کړ. اوږد ټوپ، په ټکو کې: احیا کوونکي معادلونه رنګ ته، رنګ مستقیماً سایټوکروم c ته، کمپلکس IV اکسیجن ته. دا لاره له کمپلکس III څخه په بشپړ ډول تېرېږي، نو د دواړو بندوونکو بندښت تېرېدای شي.

دوه نورې اندازه شوې پایلې د دې تفسیر ملاتړ کوي. کله چې د مایکسوتیازول په وسیله اغېزمنو شوو میتوکندریاوو ته رنګ ورزیات شو، د NAD(P)H فلورېسنس راکم شو؛ یعنې احیا کوونکي معادلونه د نوې لارې له لارې وتل. همدارنګه، په 660 nm کې د رنګ نوري جذب هر ورزیاتونه په خپل وار تعقیبوله، او د سانتریفیوژ شوو نمونو پاسنۍ مایع وښوده چې اکسید شوی رنګ د انرژۍ لرونکو میتوکندریاوو دننه تر سل برابره ډېر متمرکزېده، بیا د پوتنسیال له نړېدو سره بهر وت. د پروټونونو حساب هم ورسره برابر دی: د پمپ کولو له پړاوونو تېرېدل د هرې الکتروني جوړې لپاره د 10 پر ځای نږدې 2 پروټونونه پرېږدي؛ نو د اکسیجن چټک مصرف، له یوازې جزوي بیاقطبي کېدو سره، د رښتیني بدیل مسیر نښه ده، نه د هغه پر ضد ثبوت.

هماغې چمتو شوې نمونې داسې غبرګونونه هم وښودل چې سرسري لوستل یې غلط تعبیر ته بیایي. د مهاروونکي او رنګ په یوځای شتون کې، ADP د تنفس د لوړولو پر ځای هغه راکم کړ، او د لېږد بندولو د ورو کولو پر ځای هغه وهڅاوه؛ خو غشایي پوتنسیال لا هم په عادي لورو بدلېده. په دې سیستم کې یوازې د اکسیجن مصرف ګمراه کوونکی دی.

درېیمه څېړنه: د ځیګر څېړنه چې کمپلکسونه I او II یې وازمویل، نه III

Lee او Boelsterli د موږک د ځیګر میتوکندریاوې او کلتور شوې ځیګري حجرې وکارولې چې د افاویرینز په وسیله، د کمپلکس I لپاره له نږدې 30 micromolar IC50 سره، او د هایدرازین په وسیله زیانمنې شوې وې؛ هایدرازین د ایزونیازید میتابولیت دی او د کمپلکس II لپاره یې IC50 نږدې 30 micromolar و. رنګ په شاوخوا 30 micromolar کې د NADH اکسیدېدل، غشایي پوتنسیال او ATP بېرته ورغول، په داسې حال کې چې اکسیدوونکي مواد او نکروټیک مړینه یې راکم کړل. د Redox Biology مقاله دا په داسې ماډل کې بیانوي چې رنګ الکترونونه د زیانمنو کمپلکسونو I او II له بدیلو لارو لېږدوي.

دا پایله د ځنځیر د مخکینۍ برخې په اړه منل شوی شالید دی، او د کمپلکس III په اړه هېڅ نه وایي، ځکه په دې څېړنه کې هلته هېڅ شی نه و بند شوی. دا د مغز له دواړو څېړنو څخه هېڅ یوه نه تاییدولای او نه ردولای شي.

د شرایطو پرتلیز جدول

څلور دلیلونه چې د کمپلکس III دواړه څېړنې د خپلو شرایطو په اړه سمې کېدای شي

1. بندوونکي یو شان مداخله نه وه. یوازې انټیمایسین په 1 microgram per ml کې، د انټیمایسین په 0.3 micromolar او د Qo ځای د یوه جلا بندوونکي پر وړاندې. د رنګ هغه لاره چې الکترونونه Qo ځای ته رسوي، کټ مټ هلته ناکامېږي چې سایټوکروم c ته مستقیمه لاره بریالۍ کېږي. یو ځای د دواړو استازیتوب نه شي کولای.

2. د رنګ دوز او وخت توپیر درلود. اصلي غلظتونه 1 او 2 micromolar وو، د داسې مادې لپاره چې د اکسیدېدو او احیا په دورو کې ګرځي او جذب یې، او د سایټوکروم c مستقیمه احیا یې، په غلظت او وخت پورې تړلي دي. د دوز کوچني توپیرونه، د پایلو د اندازه کولو د وخت له توپیرونو سره یوځای، د یوې شبکې بېلابېلې څانګې څرګندولای شي.

3. د نمونو چمتو کول توپیر درلود. د ډیجیټونین په وسیله جلا کول، د Percoll د ګرادیان له لارې د جلا کولو په پرتله، د میتوکندریاوو داسې ټولګې ټاکي چې سره ګډې برخې لري خو یو شان نه دي. د پروټین غلظت په 0.1 mg per ml کې برابر و، نو دا متغیر له حسابه وځي، خو فرعي ټولګې او جوړښتي سلامتيا نه وځي. د نوعې د توپیر شک هم لرې شو: دویمې ډلې خپله لیدل شوې بڼه په موږک کې هم بیا ترلاسه کړه.

4. د سبسټراټ حالت ټاکي چې رنګ څه کولای شي. د سبسټراټونو درې ترکیبونه، د NADH اړوندو جوړو پر وړاندې. د NADH رسونه او غشایي پوتنسیال په ګډه ټاکي چې رنګ څومره چټک احیا کېږي او په کومو برخو کې وېشل کېږي؛ او هغه لاره چې د اکسید شوي سایټوکروم c ترڅنګ احیا شوي رنګ ته اړتیا لري، په همدې انتخاب پورې تړلې ده.

د بندښت د تېرېدو بله ادعا څنګه ولولئ

وپوښتئ چې کوم کمپلکس بند شوی و، په کوم مهاروونکي، په کوم ځای او کوم دوز کې. د رنګ غلظت او د پایلې د اندازه کولو وخت وپوښتئ. د نسج، نوعې، جلا کولو طریقې، پروټین غلظت او سبسټراټ په اړه وپوښتئ. او وپوښتئ چې ایا پوتنسیال، تنفس، د اکسیدېدو او احیا حالت، او د مستقیمې سپارنې ازموینه یو له بل سره سمون لري؛ ځکه دلته یوازې د اکسیجن مصرف تر یوه ځل ډېر ناسم لوری ښودلی و.

محدوده لنډیز هماغسې معتبر دی. د رنګ له خوا د کمپلکس I د بندښت تېرېدل منل شوي دي. د کمپلکس III په اړه، د موږک میتوکندریاوې د انټیمایسین په 1 microgram per ml او د رنګ په 1 micromolar کې د بندښت هېڅ فعال تېرېدل نه ښيي؛ خو درې نوعې د انټیمایسین په 0.3 micromolar یا مایکسوتیازول په 1 micromolar او د رنګ په 2 micromolar کې جزوي تېرېدل ښيي، چې رنګ پکې الکترونونه مستقیماً سایټوکروم c ته لېږدوي. دا جملې یوځای سمې کېدای شي. تر دې پراخه هره خبره له ازمویل شوو شرایطو هاخوا تعمیم دی.

اړوند لوستل دا اختلافي ادعا د بې‌اختلافه کیمیا په چوکاټ کې ساتي: د الکترونونو د پرله‌پسې سپارنې لپاره میتیلین بلو څنګه الکترونونه لېږدوي، د ځنځیر د مخکینۍ برخې د منل شوې بېلګې لپاره د کمپلکس I د بندښت د تېرېدو ازموینې، د دې لپاره چې ولې دوو رنګونو ته اړتیا وه د غشایي پوتنسیال اندازه کول او د هغوی مصنوعي اغېزې، او د دوز او وخت د تېروتنو لپاره په لابراتوار کې د اکسیدېدو او احیا په دورو کې د ګرځېدونکو موادو سمبالول.