Buluugga methylene ma hareer mari karaa Complex III ee mitokondriyada? Sababta ay daraasaduhu u kala aragti duwan yihiin

Laba shaybaar ayaa weydiiyey in buluugga methylene uu hareer mari karo Complex III ee mitokondriyada oo la xannibay. Mid wuxuu ku jawaabay maya. Kan kalena haa. Labaduba xog ayay haysteen.

Daraasaddii koowaad, oo lagu sameeyey mitokondriyada maskaxda jiirka yar, waxay ogaatay in dheehu uusan taas samayn karin. Tan labaad, oo lagu sameeyey mitokondriyada maskaxda saddex nooc oo xayawaan ilko-qaniineed ah, waxay ogaatay inuu qayb ahaan samayn karo. Daraasad saddexaad, oo ku saabsan beerka jiirka yar, ayaa inta badan isla dooddan lagu soo xigtaa, balse waxay tijaabisay wax kale. Haddii loo daayo meesha ay khusayso, jahawareerka badhkiis ayaa meesha ka baxaya.

Ma jiro hannaan meel kasta ka shaqeeya oo la shaacin karo. Waxaa jira saddex tijaabo oo adeegsaday xannibayaal, qaddarro iyo cabbirro kala duwan. Marka hore akhri xaaladaha. Gunaanadyadu halkaas ayay ka soo baxayaan.

Waxa hareer-mariddu halkan ka dhigan tahay

Elektaroonnadu waxay silsiladda ka galaan Complex I (iyagoo ka imanaya NADH) ama Complex II (iyagoo ka imanaya succinate), waxayna sii maraan Complex III ilaa cytochrome c, ka dibna Complex IV ilaa ogsijiinta. Farqiga elektarookimikeed ee jidkaas ku samaysma ayaa ah waxa unuggu isticmaalo si uu ATP u sameeyo.

Sheegashada hareer-mariddu waxay ka dhigan tahay in buluugga methylene uu elektaroonnada ka qaado meel ka horraysa xannibaadda, kuna wareejiyo meel ka dambaysa. Dheehka la oksaydhay ayaa elektaroonno ka qaata NADH ama qaybaha hore ee silsiladda, isagoo isu beddelaya leucomethylene blue, qaabka la dhimayna wuxuu u wareejiyaa cytochrome c ama dib ugu celiyaa silsiladda. Haddii wareejintu gaarto meel ka dambaysa xannibaadda, neefsashada iyo danabka xuubku qayb ahaan ayay soo kabtaan. Haddii ay gaarto xannibaadda lafteeda ama meel ka horraysa, waxba ma soo kabtaan.

Hal faahfaahin oo ku saabsan Complex III ayaa inta badan go'aamisa murankan. Isku-dhafkani wuxuu adeegsadaa wareegga Q oo leh laba goobood oo xannibayaashu ku xirmaan. Antimycin wuxuu ku xirmaa goobta Qi. Myxothiazol wuxuu ku xirmaa goobta Qo. Daraasad isticmaasha midkood oo keliya waxay tijaabisay nus ka mid ah isku-dhafka oo keliya.

Daraasadda koowaad: hareer-marid ma jirto mitokondriyada maskaxda jiirka yar

Gureev iyo asxaabtiisu waxay adeegsadeen mitokondriyo ka yimid kiliyaha maskaxda jiirarka yar ee C57BL/6, oo digitonin lagu go'doomiyey, laguna tijaabiyey 0.1 mg oo borotiin ah halkii ml. Walxaha falcelinta waxay ka koobnaayeen saddex xaaladood: pyruvate iyo malate oo mid kasta ahaa 5 mM, succinate oo ahaa 10 mM iyo glutamate oo ahaa 2 mM, iyo L-proline oo ahaa 10 mM. Xannibayaashu waxay ahaayeen rotenone oo ahaa 1 micromolar (Complex I) iyo antimycin oo ahaa 1 microgram per ml (Complex III). Qaddarrada dheehu waxay ahaayeen 0.5, 1, iyo 2 micromolar, iyadoo 1 micromolar uu ahaa uruurinta ugu weyn. Hababka iyo raadadka cabbirrada waxay ku jiraan qoraalka FEBS Letters.

Hareer-maridda Complex I way shaqaysay. Rotenone wuxuu neefsashada ADP kiciyey ka dhimay qiyaastii 121 ilaa qiyaastii 2 nmol per minute per mg, dheehka 1 micromolar ahna wuxuu ku soo celiyey qiyaastii 21. Danabka xuubku wuu soo kabtay markii la adeegsaday pyruvate iyo malate, iyo markii la adeegsaday L-proline.

Hareer-maridda Complex III ma shaqayn. Antimycin wuxuu neefsashada hoos ugu dhigay qiyaastii 16, dheehkuna wuxuu keliya gaarsiiyey qiyaastii 20. Danabka xuubku kuma soo kaban wax walax falcelineed ah, xitaa markii qaddarka dheehu gaaray 5 micromolar. Xogta peroksaydhku isla jihadaas ayay tilmaantay: dheehka keligiis ayaa sii-daynta peroksaydhka ka kordhiyey heerka aasaasiga ah ee ku dhow 76 pmol per minute per mg ilaa qiyaastii 1170, 1460, iyo 1945 saddexda qaddar, balse antimycin wuxuu calaamaddaas dheehu sababay u dhimay qiyaastii 25, 88, iyo 96 boqolkiiba, siday u kala horreeyaan. Haddii dheehka la dhimay uu si toos ah ula falcelin lahaa ogsijiinta, xannibidda Complex III ma ahayn inay hoos u dhigto calaamadda. Qorayaashu waxay ka soo dheegteen in dheehka la dhimay lagu oksaydheeyo goobta Qo ee Complex III, oo ka horraysa xannibaadda antimycin. Wareegga gaaban, erayo ahaan: deeq-bixiyeyaasha elektaroonnada ilaa dheehka, dheehka ilaa Qo, ka dibna jidka caadiga ah oo sii socda. Rotenone waa la hareer maraa. Antimycin lama hareer maro.

Daraasadda labaad: hareer-marid qayb ahaan ah oo saddex nooc ah, labada goobood ee xannibaha

Svab iyo asxaabtiisu waxay ballaariyeen qaabeynta tijaabada. Mitokondriyo maskaxeed oo ka yimid jiirarka yar, jiirarka weyn iyo doofaarrada Guinea, oo Percoll lagu go'doomiyey, ayaa lagu tijaabiyey isla 0.1 mg per ml, iyadoo la adeegsaday pyruvate iyo malate ama glutamate iyo malate oo mid kasta ahaa 5 mM. Waxay adeegsadeen laba xannibe oo Complex III ah: antimycin A oo ahaa 0.3 micromolar iyo myxothiazol oo ahaa 1 micromolar. Dheehku wuxuu ahaa 2 micromolar inta badan tijaabooyinka, iyo 0.5 shaqada cytochrome c. Saddexda nooc oo dhan iyo habraacyadooda isku midka ah waxay ku jiraan maqaalka si furan loo heli karo.

Labada xannibaadba qayb ahaan ayaa loo hareer maray, saddexda nooc oo dhan. Mitokondriyada jiirka yar, antimycin wuxuu hoos u dhigay neefsashada, dheehkuna wuxuu kordhiyey qiyaastii 60 boqolkiiba, isagoo ka qaaday qiyaastii 37 ilaa 59 nmol per minute per mg. Myxothiazol wuxuu hoos u dhigay 88 boqolkiiba, ilaa qiyaastii 4.5, dheehkuna wuxuu shan-laab ku kordhiyey ilaa qiyaastii 23. Danabka xuubku qayb ahaan ayuu dib u soo noqday marka la adeegsaday mid kasta oo xannibayaasha ah, waxaana lagu cabbiray laba dheeh (safranin O iyo TMRM ku salaysan saamiga cabbirrada) si meesha looga saaro khaladaadka cabbirka iftiinka.

Maqaalkani wuxuu sidoo kale si toos ah u tijaabiyey wareejinta, taas oo daraasaddii koowaad aysan waligeed samayn. Cytochrome c asetileysan oo dibadda laga keenay, kana ahaa 25 micromolar, ma aysan dhimin mitokondriyo tamar leh, ha jiraan xannibayaal ama yaanay jirin, balse ku daridda dheehka ayaa labada xaaladoodba keentay dhimista. Xal ilaaliya pH oo aan unugyo lahayn, NADH iyo dheehku waxay dhimeen cytochrome c xawaare la jaanqaadaya qaddarka NADH. Boodista dheer, erayo ahaan: awoodda dhimista ilaa dheehka, dheehka oo si toos ah u gaarsiiya cytochrome c, Complex IV ilaa ogsijiinta. Jidkaasi wuxuu gebi ahaanba ka boodayaa Complex III, sidaas darteed labada xannibeba waa la hareer mari karaa.

Laba cabbir oo dheeraad ah ayaa taageeraya fasiraaddaas. Iftiinka fluorescence-ka NAD(P)H ayaa hoos u dhacay markii dheehka lagu daray mitokondriyo lagu daaweeyey myxothiazol, taas oo ka dhigan in awoodda dhimistu ku baxaysay jidka cusub. Nuugista iftiinka dheehka ee 660 nm ayaa iyaduna la socotay wax kasta oo lagu daray, halka dareerayaasha sare ee laga helay wareejinta degdegga ah ay muujiyeen in dheehka la oksaydhay uu gudaha mitokondriyada tamarta leh ku ururay in ka badan boqol-laab, dabadeedna uu ka baxay markii danabku burburay. Xisaabta borotoonnaduna way la jaanqaadaysaa: ka boodidda tallaabooyinka bamgareyntu waxay reebaysaa qiyaastii 2 borotoon halkii lammaane elektaroonno ah halkii ay ka ahaan lahaayeen 10, sidaas darteed isticmaalka ogsijiinta oo kordha iyadoo danabku qayb ahaan oo keliya soo noqonayo waa waxa hareer-marid dhab ahi u eg tahay, mana aha caddayn ka soo horjeedda.

Isla diyaarintaasi waxay soo saartay jawaabo marin habaabin kara qofka si dusha ah u akhriya. Marka xannibe iyo dheeh la wada adeegsaday, ADP wuxuu hoos u dhigay neefsashada halkii uu kordhin lahaa, xannibidda gaadiidkuna way kicisay halkii ay gaabin lahayd, halka danabka xuubku weli u dhaqaaqayey jihooyinkii caadiga ahaa. Isticmaalka ogsijiinta oo keliya ayaa nidaamkan lagu marin habaabi karaa.

Daraasadda saddexaad: daraasadda beerka ee tijaabisay Complex I iyo II, ee aan tijaabin III

Lee iyo Boelsterli waxay adeegsadeen mitokondriyada beerka jiirka yar iyo unugyo beerka ah oo la beeray, kuwaas oo ay dhaawaceen efavirenz (Complex I, IC50 ku dhow 30 micromolar) iyo hydrazine, oo ah walaxda ka dhalata dheef-shiidka isoniazid (Complex II, IC50 ku dhow 30 micromolar). Dheeh qiyaastii 30 micromolar ah ayaa soo celiyey oksaydhaynta NADH, danabka xuubka iyo ATP, isagoo isla markaas dhimay walxaha oksaydheeya iyo dhimashada unugyada ee nekrooska. Maqaalka Redox Biology wuxuu arrintan ku sharxayaa in dheehu elektaroonnada hareer mariyo Complex I iyo II ee dhaawacmay.

Natiijadaasi waa macluumaad la xaqiijiyey oo ku saabsan qaybaha hore ee silsiladda, waxbana kama sheegayso Complex III sababtoo ah halkaas waxba lagama xannibin. Ma xaqiijin karto mana burin karto midkoodna daraasadaha maskaxda.

Jadwalka xaaladaha

Afar sababood oo labada daraasadood ee Complex III ay mid walba sax ugu noqon karto habaynteeda

1. Xannibayaashu ma ahayn faragelin isku mid ah. Antimycin oo keliya oo ah 1 microgram per ml, marka loo eego antimycin oo ah 0.3 micromolar iyo xannibe gooni ah oo goobta Qo ah. Jid dheeh oo elektaroonno geliya goobta Qo ayaa ku fashilma isla meesha uu jidka si toos ah u gaara cytochrome c ku guulaysto. Hal goobood ma meteli karto labadaba.

2. Qaddarka dheehka iyo waqtigu way kala duwanaayeen. Uruurinta ugu weyn waxay ahayd 1 marka loo eego 2 micromolar, iyadoo walaxda wareegyada redox gasha ay qaadashadeeda iyo dhimista tooska ah ee cytochrome c ku xiran yihiin uruurinta iyo waqtiga. Kala duwanaansho yar oo qaddarka ah iyo waqtiyo cabbir oo kala duwan ayaa muujin kara qaybo kala duwan oo isla shabakadda ah.

3. Diyaarintu way kala duwanayd. Go'doominta digitonin marka loo eego go'doominta jaranjarada cufnaanta Percoll waxay soo xulaysaa kooxo mitokondriyo ah oo is dul saaran balse aan isku mid ahayn. Uruurinta borotiinku waxay isku mid ahayd 0.1 mg per ml, sidaas darteed doorsoomahaasi meesha ayuu ka baxayaa, balse kooxaha hoose iyo dhawrsanaantooda meesha kama baxayaan. Tuhunkii ku saabsanaa nooca xayawaankana waa meesha laga saaray: kooxda labaad waxay isla qaabka jawaabta ku soo saartay jiirka yar sidoo kale.

4. Xaaladda walxaha falcelintu waxay go'aamisaa waxa dheehu samayn karo. Saddex xaaladood oo walxo falcelineed ah marka loo eego lammaaneyaasha ku xiran NADH. Helitaanka NADH iyo danabka xuubka ayaa si wadajir ah u go'aamiya xawaaraha dheehka loo dhimo iyo meesha uu ku qaybsamo, jid u baahan dheeh la dhimay oo ag yaalla cytochrome c la oksaydhayna wuxuu ku xiran yahay doorashadaas.

Sida loo akhriyo sheegashada xigta ee hareer-maridda

Weydii isku-dhafka la xannibay, xannibaha la adeegsaday, goobta iyo qaddarka. Weydii uruurinta dheehka iyo goorta cabbirka la qaaday. Weydii nudaha, nooca xayawaanka, habka go'doominta, uruurinta borotiinka iyo walaxda falcelinta. Sidoo kale weydii in danabka, neefsashada, xaaladda redox iyo tijaabada wareejinta tooska ahi isku raacsan yihiin, sababtoo ah isticmaalka ogsijiinta oo keliya ayaa halkan in ka badan hal mar tilmaamay jihada khaldan.

Gunaanadka kooban weli waa sax. Hareer-maridda Complex I ee dheehka waa la isku raacsan yahay. Marka laga hadlayo Complex III, mitokondriyada jiirka yar oo lagu adeegsaday antimycin 1 microgram per ml iyo dheeh 1 micromolar ah ma muujinayaan hareer-marid shaqaynaysa, halka saddex nooc oo lagu adeegsaday antimycin 0.3 micromolar ah ama myxothiazol 1 micromolar ah iyo dheeh 2 micromolar ah ay muujinayaan hareer-marid qayb ahaan ah oo leh wareejin toos ah oo dheehka ilaa cytochrome c ah. Weedhahaasi way wada saxnaan karaan. Wax kasta oo intaas ka ballaaran waa gunaanad laga sii fidiyey xogta.

Akhriska la xiriira wuxuu sheegashada lagu muransan yahay ku hayaa xadka kiimikada aan lagu muransanayn: sida buluugga methylene u dhaqaajiyo elektaroonnada oo ku saabsan isku-gudbinta, tijaabooyinka hareer-maridda Complex I oo ku saabsan xaaladda la xaqiijiyey ee qaybta hore, cabbirrada danabka xuubka iyo khaladaadkooda oo sharxaya sababta laba dheeh loogu baahday, iyo maaraynta shaybaarka ee walxaha wareegyada redox gala oo ku saabsan dabinnada qaddarka iyo waqtiga.