مېتىلېن كۆكى مىتوخوندرىيەنىڭ III كومپلېكسىنى ئايلىنىپ ئۆتەلەمدۇ؟ تەتقىقاتلار نېمىشقا ئوخشىمىغان خۇلاسىگە كەلگەن

ئىككى تەجرىبىخانا مېتىلېن كۆكىنىڭ توسۇلغان مىتوخوندرىيە III كومپلېكسىنى ئايلىنىپ ئۆتەلەيدىغان-ئۆتەلمەيدىغانلىقىنى تەكشۈرگەن. بىرى ياق دەپ جاۋاب بەرگەن. يەنە بىرى ھەئە دېگەن. ھەر ئىككىسىنىڭ سانلىق مەلۇماتى بار ئىدى.

چاشقان مېڭە مىتوخوندرىيەسىدىكى بىرىنچى تەتقىقات بوياقنىڭ بۇنى قىلالمايدىغانلىقىنى بايقىغان. ئۈچ خىل غاجىلىغۇچى تۈرىنىڭ مېڭە مىتوخوندرىيەسىدىكى ئىككىنچى تەتقىقات بولسا ئۇنىڭ قىسمەن قىلالايدىغانلىقىنى بايقىغان. چاشقان جىگىرىدىكى ئۈچىنچى تەتقىقات بۇلار بىلەن بىرگە دائىم نەقىل قىلىنىدۇ، ئەمما ئۇ باشقا نەرسىنى سىنىغان. ئۇنى ئۆز ئورنىغا قويغاندا، قالايمىقانچىلىقنىڭ يېرىمى تۈگەيدۇ.

بۇ يەردە جاكارلىغىلى بولىدىغان ھەممىگە ئورتاق بىر مېخانىزم يوق. تورمۇزلىغۇچلىرى، مىقدارلىرى ۋە ئۆلچەش كۆرسەتكۈچلىرى ئوخشىمايدىغان ئۈچ تەجرىبە بار. ئالدى بىلەن شارائىتلارنى ئوقۇڭ. خۇلاسىلەر شۇلارغا ئەگىشىپ كېلىدۇ.

بۇ يەردە ئايلىنىپ ئۆتۈش نېمىنى بىلدۈرىدۇ

ئېلېكترونلار زەنجىرگە I كومپلېكس ئارقىلىق (NADH دىن) ياكى II كومپلېكس ئارقىلىق (سۇكسىناتتىن) كىرىدۇ، III كومپلېكستىن ئۆتۈپ سىتۇخروم c غا، ئاندىن IV كومپلېكس ئارقىلىق ئوكسىگېنغا يېتىدۇ. بۇ جەرياندا شەكىللەنگەن گرادىئېنت ھۈجەيرىنىڭ ATP ھاسىل قىلىش ئۈچۈن سەرپ قىلىدىغان نەرسىسىدۇر.

ئايلىنىپ ئۆتۈش توغرىسىدىكى قاراش مېتىلېن كۆكىنىڭ توسۇلغان نۇقتىدىن ئىلگىرى ئېلېكترونلارنى ئېلىپ، ئۇ نۇقتىدىن كېيىن تاپشۇرىدىغانلىقىنى بىلدۈرىدۇ. ئوكسىدلانغان بوياق NADH ياكى زەنجىرنىڭ دەسلەپكى تەركىبلىرىدىن ئېلېكترون ئېلىپ، لېيكومېتىلېن كۆكىگە ئايلىنىدۇ؛ قايتۇرۇلغان شەكلى بولسا ئۇلارنى سىتۇخروم c غا ياكى قايتىدىن زەنجىرگە بېرىدۇ. ئەگەر ئېلېكترونلار توسۇلغان نۇقتىدىن كېيىن تاپشۇرۇلسا، نەپەسلىنىش ۋە پەردە پوتېنسىئالى قىسمەن ئەسلىگە كېلىدۇ. ئەگەر ئۇلار توسۇلغان نۇقتىنىڭ ئۆزىگە ياكى ئۇنىڭدىن ئىلگىرىكى نۇقتىغا تاپشۇرۇلسا، ھېچنېمە ئەسلىگە كەلمەيدۇ.

III كومپلېكسنىڭ بىر ئىنچىكە ئالاھىدىلىكى بۇ تالاش-تارتىشنىڭ كۆپ قىسمىنى بەلگىلەيدۇ. بۇ كومپلېكس ئىككى تورمۇزلىغۇچ باغلىنىش ئورنى بار Q دەۋرىنى ئىجرا قىلىدۇ. Antimycin، Qi ئورنىغا باغلىنىدۇ. Myxothiazol، Qo ئورنىغا باغلىنىدۇ. بۇلارنىڭ پەقەت بىرىنىلا ئىشلەتكەن تەتقىقات كومپلېكسنىڭ پەقەت يېرىمىنىلا سىنىغان بولىدۇ.

بىرىنچى تەتقىقات: چاشقان مېڭە مىتوخوندرىيەسىدە ئايلىنىپ ئۆتۈش يوق

Gureev ۋە خىزمەتداشلىرى C57BL/6 چاشقانلىرىنىڭ مېڭە پوستلاق قەۋىتىدىكى مىتوخوندرىيەلەرنى digitonin بىلەن ئايرىۋېلىپ، ئاقسىل قويۇقلۇقى 0.1 mg per ml بولغان شارائىتتا تەكشۈرگەن. سۇبستراتلار ئۈچ خىل شارائىتنى ئۆز ئىچىگە ئالغان: ھەر بىرى 5 mM بولغان پىرۇۋات بىلەن مالات، 2 mM گلۇتامات بىلەن بىرگە 10 mM سۇكسىنات، ھەمدە 10 mM L-پرولىن. تورمۇزلىغۇچلار 1 micromolar rotenone (I كومپلېكس) ۋە 1 microgram per ml antimycin (III كومپلېكس) بولغان. بوياق مىقدارلىرى 0.5، 1 ۋە 2 micromolar بولۇپ، ئاساسلىق قويۇقلۇق 1 micromolar بولغان. ئۇسۇللار ۋە ئۆلچەش ئەگرى سىزىقلىرى FEBS Letters قىسقا ماقالىسىدە بېرىلگەن.

I كومپلېكسنى ئايلىنىپ ئۆتۈش ئىشلىگەن. Rotenone، ADP غىدىقلىغان نەپەسلىنىشنى تەخمىنەن 121 دىن تەخمىنەن 2 nmol per minute per mg غا چۈشۈرگەن، 1 micromolar بوياق بولسا ئۇنى تەخمىنەن 21 گە ئەسلىگە كەلتۈرگەن. پىرۇۋات بىلەن مالاتتا، شۇنداقلا L-پرولىندا پەردە پوتېنسىئالى ئەسلىگە كەلگەن.

III كومپلېكسنى ئايلىنىپ ئۆتۈش ئىشلىمىگەن. Antimycin نەپەسلىنىشنى تەخمىنەن 16 گە چۈشۈرگەن، بوياق بولسا ئۇنى پەقەت تەخمىنەن 20 گە كۆتۈرگەن. بوياق مىقدارى 5 micromolar غىچە بولغاندا، ھېچقانداق سۇبستراتتا پەردە پوتېنسىئالى ئەسلىگە كەلمىگەن. پېروكسىد سانلىق مەلۇماتلىرىمۇ ئوخشاش يۆنىلىشنى كۆرسەتكەن: بوياق يالغۇز ئىشلىتىلگەندە، پېروكسىد قويۇپ بېرىش سۈرئىتى تەخمىنەن 76 pmol per minute per mg بولغان ئاساسىي سەۋىيەدىن ئۈچ مىقداردا ئايرىم-ئايرىم تەخمىنەن 1170، 1460 ۋە 1945 كە ئۆرلىگەن؛ ئەمما antimycin بوياق پەيدا قىلغان بۇ سىگنالنى ئايرىم-ئايرىم تەخمىنەن 25، 88 ۋە 96 پىرسەنت تۆۋەنلەتكەن. ئەگەر قايتۇرۇلغان بوياق ئوكسىگېن بىلەن بىۋاسىتە رېئاكسىيەگە كىرىشكەن بولسا، III كومپلېكسنى توسۇش بۇ سىگنالنى بېسىپ قويماسلىقى كېرەك ئىدى. ئاپتورلار قايتۇرۇلغان بوياقنىڭ antimycin توسۇلۇش نۇقتىسىدىن ئىلگىرى، III كومپلېكسنىڭ Qo ئورنىدا ئوكسىدلىنىدىغانلىقىنى يەكۈنلىگەن. بۇ قىسقا ئايلانمىنى سۆز بىلەن ئېيتقاندا: ئىئانە قىلغۇچىلاردىن بوياققا، بوياقتىن Qo غا، ئاندىن نورمال يول بويىچە داۋاملىشىدۇ. Rotenone توسۇقى ئايلىنىپ ئۆتۈلىدۇ. Antimycin توسۇقى ئايلىنىپ ئۆتۈلمەيدۇ.

ئىككىنچى تەتقىقات: ئۈچ تۈردە، ھەر ئىككى تورمۇزلىغۇچ ئورنىدا قىسمەن ئايلىنىپ ئۆتۈش

Svab ۋە خىزمەتداشلىرى تەجرىبە لايىھىسىنى كېڭەيتكەن. چاشقان، چوڭ چاشقان ۋە دېڭىز چوشقىسىنىڭ مېڭە مىتوخوندرىيەلىرى Percoll بىلەن ئايرىۋېلىنىپ، ئوخشاش 0.1 mg per ml قويۇقلۇقتا، ھەر بىرى 5 mM بولغان پىرۇۋات بىلەن مالات ياكى گلۇتامات بىلەن مالات ئۈستىدە تەكشۈرۈلگەن. ئۇلار III كومپلېكسنىڭ ئىككى تورمۇزلىغۇچىسىنى ئىشلەتكەن: 0.3 micromolar antimycin A ۋە 1 micromolar myxothiazol. كۆپىنچە تەكشۈرۈشلەردە بوياق 2 micromolar، سىتۇخروم c تەجرىبىسىدە 0.5 بولغان. ئوخشاشلاشتۇرۇلغان تەجرىبە تەرتىپلىرى بىلەن تەكشۈرۈلگەن ئۈچ تۈرنىڭ ھەممىسى ئوچۇق زىيارەتلىك ماقالىدە بېرىلگەن.

ئۈچ تۈرنىڭ ھەممىسىدە ھەر ئىككى توسۇق قىسمەن ئايلىنىپ ئۆتۈلگەن. چاشقان مىتوخوندرىيەسىدە antimycin نەپەسلىنىشنى باسقان، بوياق ئۇنى تەخمىنەن 60 پىرسەنت ئۆستۈرۈپ، تەخمىنەن 37 دىن 59 nmol per minute per mg غا يەتكۈزگەن. Myxothiazol ئۇنى 88 پىرسەنت تۆۋەنلىتىپ، تەخمىنەن 4.5 كە چۈشۈرگەن، بوياق بولسا ئۇنى بەش ھەسسە ئۆستۈرۈپ، تەخمىنەن 23 كە يەتكۈزگەن. ھەر ئىككى تورمۇزلىغۇچ ئاستىدا پەردە پوتېنسىئالى قىسمەن قايتا قۇتۇپلاشقان؛ ئوپتىكىلىق ساختا تەسىرلەرنى چىقىرىۋېتىش ئۈچۈن بۇ ئىككى بوياق (safranin O ۋە نىسبەتلىك ئۆلچەيدىغان TMRM) بىلەن ئۆلچەنگەن.

بۇ ماقالە ئېلېكترون تاپشۇرۇشنىمۇ بىۋاسىتە سىنىغان، بىرىنچى تەتقىقات بولسا بۇنى قىلغان ئەمەس. سىرتتىن قوشۇلغان 25 micromolar ئاتسېتىللانغان سىتۇخروم c، تورمۇزلىغۇچ بولسۇن ياكى بولمىسۇن، ئېنېرگىيە ھالىتىدىكى مىتوخوندرىيەلەر تەرىپىدىن قايتۇرۇلمىغان؛ ئەمما بوياق قوشۇلغاندا ھەر ئىككى ئەھۋالدا قايتۇرۇلۇش يۈز بەرگەن. ھۈجەيرىسىز بۇففېر ئېرىتمىسىدە NADH بىلەن بوياق سىتۇخروم c نى NADH قا ماس نىسبەتتىكى سۈرئەتتە قايتۇرغان. بۇ ئۇزۇنراق ھالقىشنى سۆز بىلەن ئېيتقاندا: قايتۇرغۇچى ئېكۋىۋالېنتلاردىن بوياققا، بوياقتىن بىۋاسىتە سىتۇخروم c غا، IV كومپلېكس ئارقىلىق ئوكسىگېنغا. بۇ يول III كومپلېكسنى پۈتۈنلەي ئاتلاپ ئۆتىدۇ، شۇڭا ھەر ئىككى تورمۇزلىغۇچنى ئايلىنىپ ئۆتكىلى بولىدۇ.

قوشۇمچە ئىككى ئۆلچەش كۆرسەتكۈچى بۇ چۈشەندۈرۈشنى قوللايدۇ. Myxothiazol بىلەن بىر تەرەپ قىلىنغان مىتوخوندرىيەلەرگە بوياق قوشۇلغاندا NAD(P)H فلۇئورېسسېنسىيەسى تۆۋەنلىگەن، بۇ قايتۇرغۇچى ئېكۋىۋالېنتلارنىڭ يېڭى يول ئارقىلىق سەرپ بولغانلىقىنى بىلدۈرىدۇ. بوياقنىڭ 660 nm دىكى نۇر سۈمۈرۈشى ھەر قېتىملىق قوشۇشقا ماس ئۆزگەرگەن؛ مەركەزدىن قاچۇرۇپ ئايرىلغان ئۈستۈنكى سۇيۇقلۇقلار بولسا ئوكسىدلانغان بوياقنىڭ ئېنېرگىيە ھالىتىدىكى مىتوخوندرىيەلەر ئىچىدە يۈز ھەسسىدىن ئارتۇق توپلىنىدىغانلىقىنى، پوتېنسىئال يوقالغاندا ئاندىن چىقىپ كېتىدىغانلىقىنى كۆرسەتكەن. پروتون ھېسابىمۇ بۇنىڭغا ماس كېلىدۇ: پومپىلاش باسقۇچلىرىنى ئاتلاپ ئۆتۈش ھەر بىر جۈپ ئېلېكترونغا 10 نىڭ ئورنىغا تەخمىنەن 2 پروتون قالدۇرىدۇ، شۇڭا ئوكسىگېننىڭ تېزرەك سەرپ بولۇشى بىلەن پەقەت قىسمەن قايتا قۇتۇپلىشىش ھەقىقىي ئايلىنىپ ئۆتۈشنىڭ كۆرۈنۈشىدۇر، ئۇنىڭغا قارشى دەلىل ئەمەس.

ئوخشاش تەييارلىما يۈزەكى ئوقۇشنىڭ خاتالىقىنى ئاشكارىلايدىغان ئىنكاسلارنىمۇ پەيدا قىلغان. تورمۇزلىغۇچ بىلەن بوياق بىللە بولغاندا، ADP نەپەسلىنىشنى ئاشۇرۇشنىڭ ئورنىغا تۆۋەنلەتكەن، توشۇشنى توسۇش بولسا ئۇنى ئاستىلىتىشنىڭ ئورنىغا غىدىقلىغان؛ شۇنىڭ بىلەن بىرگە پەردە پوتېنسىئالى يەنىلا نورمال يۆنىلىشلەردە ئۆزگەرگەن. بۇ سىستېمىدا پەقەت ئوكسىگېن سەرپىياتىغا قاراش ئادەمنى خاتا يەكۈنگە باشلايدۇ.

ئۈچىنچى تەتقىقات: III كومپلېكسنى ئەمەس، I ۋە II كومپلېكسلارنى سىنىغان جىگەر تەتقىقاتى

Lee ۋە Boelsterli چاشقان جىگەر مىتوخوندرىيەسى ۋە efavirenz (I كومپلېكس، IC50 تەخمىنەن 30 micromolar) ھەمدە isoniazid نىڭ مېتابولىت مەھسۇلاتى hydrazine (II كومپلېكس، IC50 تەخمىنەن 30 micromolar) تەرىپىدىن زەخىملەنگەن ئۆستۈرۈلگەن جىگەر ھۈجەيرىلىرىنى ئىشلەتكەن. تەخمىنەن 30 micromolar بوياق NADH ئوكسىدلىنىشى، پەردە پوتېنسىئالى ۋە ATP نى ئەسلىگە كەلتۈرگەن، شۇنىڭ بىلەن بىرگە ئوكسىدلىغۇچى ماددىلار ۋە نېكروز خاراكتېرلىك ئۆلۈمنى ئازايتقان. Redox Biology ماقالىسى بۇنى بوياقنىڭ ئېلېكترونلارنى زەخىملەنگەن I ۋە II كومپلېكسلارنى ئايلىنىپ توشۇشى دەپ مودېللاشتۇرىدۇ.

بۇ نەتىجە زەنجىرنىڭ ئالدىنقى قىسمىغا ئائىت جەزملەشتۈرۈلگەن ئارقا كۆرۈنۈش بولۇپ، III كومپلېكس ھەققىدە ھېچنېمە دېمەيدۇ، چۈنكى ئۇ تەتقىقاتتا بۇ ئورۇندا ھېچنېمە توسۇلمىغان. ئۇ مېڭە ئۈستىدىكى ئىككى تەتقىقاتنىڭ ھېچقايسىسىنى ئىسپاتلىيالمايدۇ ياكى رەت قىلالمايدۇ.

شارائىت ماترىتساسى

III كومپلېكسقا ئائىت ئىككى تەتقىقاتنىڭ ھەر ئىككىسى ئۆز شارائىتىدا توغرا بولالايدىغان تۆت سەۋەب

1. تورمۇزلىغۇچ بىلەن ئارىلىشىش ئوخشاش بولمىغان. بىر تەرەپتە پەقەت 1 microgram per ml antimycin، يەنە بىر تەرەپتە 0.3 micromolar antimycin ۋە ئايرىم Qo ئورنى تورمۇزلىغۇچىسى بار. Qo ئورنىغا ئېلېكترون بېرىدىغان بوياق يولى، بىۋاسىتە سىتۇخروم c غا بارىدىغان يول مۇۋەپپەقىيەتلىك بولىدىغان دەل شۇ جايدا ئىشلىمەيدۇ. بىر ئورۇن ھەر ئىككىسىنىڭ ئورنىنى باسالمايدۇ.

2. بوياق مىقدارى ۋە ۋاقىت پەرقلىق بولغان. ئاساسلىق قويۇقلۇقلار 1 ۋە 2 micromolar بولغان؛ بۇ ئوكسىدلىنىش-قايتۇرۇلۇش دەۋرىگە قاتنىشىدىغان ماددىنىڭ سۈمۈرۈلۈشى ۋە سىتۇخروم c نى بىۋاسىتە قايتۇرۇشى قويۇقلۇق ۋە ۋاقىتقا باغلىق. كىچىك مىقدار پەرقلىرى بىلەن ئۆلچەش ۋاقتىنىڭ ئوخشىماسلىقى بىر تورنىڭ ئوخشىمىغان تارماقلىرىنى ئاشكارىلىشى مۇمكىن.

3. تەييارلىمىلار پەرقلىق بولغان. Digitonin بىلەن ئايرىش ۋە Percoll گرادىئېنتى بىلەن ئايرىش بىر-بىرىگە قىسمەن ماس كېلىدىغان، ئەمما پۈتۈنلەي ئوخشاش بولمىغان مىتوخوندرىيە توپلىرىنى تاللايدۇ. ئاقسىل قويۇقلۇقى ھەر ئىككىسىدە 0.1 mg per ml قىلىپ ماسلاشتۇرۇلغان، شۇڭا بۇ ئۆزگەرگۈچىنىڭ تەسىرى چىقىرىۋېتىلىدۇ؛ ئەمما كىچىك توپلارنىڭ تەركىبى ۋە قۇرۇلما پۈتۈنلۈكىنىڭ تەسىرى چىقىرىۋېتىلمەيدۇ. تۈر پەرقىدىن گۇمانلىنىشنىڭمۇ ئاساسى قالمىغان: ئىككىنچى گۇرۇپپا ئۆزى بايقىغان ئىنكاس شەكلىنى چاشقاندىمۇ تەكرار ھاسىل قىلغان.

4. سۇبسترات ھالىتى بوياقنىڭ نېمە قىلالايدىغانلىقىنى بەلگىلەيدۇ. بىر تەرەپتە ئۈچ خىل سۇبسترات شارائىتى، يەنە بىر تەرەپتە NADH بىلەن باغلانغان جۈپلەر بار. NADH تەمىناتى بىلەن پەردە پوتېنسىئالى بىرلىكتە بوياقنىڭ قانچىلىك تېز قايتۇرۇلىدىغانلىقىنى ۋە قەيەردە تەقسىملىنىدىغانلىقىنى بەلگىلەيدۇ؛ ئوكسىدلانغان سىتۇخروم c نىڭ يېنىدا قايتۇرۇلغان بوياق بولۇشىنى تەلەپ قىلىدىغان يول بۇ تاللاشقا بېقىنىدۇ.

كېيىنكى ئايلىنىپ ئۆتۈش قارىشىنى قانداق ئوقۇش كېرەك

قايسى كومپلېكسنىڭ، قايسى تورمۇزلىغۇچ بىلەن، قايسى ئورۇندا ۋە قايسى مىقداردا توسۇلغانلىقىنى سوراڭ. بوياق قويۇقلۇقىنى ۋە ئۆلچەشنىڭ قاچان ئېلىنغانلىقىنى سوراڭ. توقۇلما، تۈر، ئايرىش ئۇسۇلى، ئاقسىل قويۇقلۇقى ۋە سۇبستراتنى سوراڭ. پوتېنسىئال، نەپەسلىنىش، ئوكسىدلىنىش-قايتۇرۇلۇش ھالىتى ۋە بىۋاسىتە ئېلېكترون تاپشۇرۇش تەكشۈرۈشىنىڭ بىر-بىرىگە ماس كېلىدىغان-كەلمەيدىغانلىقىنىمۇ سوراڭ، چۈنكى بۇ يەردە ئوكسىگېن سەرپىياتى يالغۇز بىر قېتىمدىن كۆپرەك خاتا يۆنىلىشنى كۆرسەتكەن.

دائىرىسى چەكلەنگەن خۇلاسە يەنىلا كۈچكە ئىگە. بوياقنىڭ I كومپلېكسنى ئايلىنىپ ئۆتۈشى ھەققىدە بىردەكلىك بار. III كومپلېكسقا كەلسەك، antimycin 1 microgram per ml ۋە بوياق 1 micromolar بولغان چاشقان مىتوخوندرىيەسىدە ئىقتىدار جەھەتتىن ئايلىنىپ ئۆتۈش كۆرۈلمەيدۇ؛ ئەمما antimycin 0.3 micromolar ياكى myxothiazol 1 micromolar، بوياق 2 micromolar بولغان ئۈچ تۈردە، بوياقتىن سىتۇخروم c غا بىۋاسىتە ئېلېكترون يۆتكىلىشى بىلەن قىسمەن ئايلىنىپ ئۆتۈش كۆرۈلىدۇ. بۇ جۈملىلەر بىرلا ۋاقىتتا توغرا بولالايدۇ. بۇنىڭدىن كەڭرەك ھەرقانداق خۇلاسە سانلىق مەلۇمات دائىرىسىدىن ھالقىغان كېڭەيتىشتۇر.

مۇناسىۋەتلىك ئوقۇشلۇقلار تالاش-تارتىشلىق قاراشنى تالاشسىز خىمىيە دائىرىسىدە ساقلايدۇ: ئېلېكترون يەتكۈزۈش ئۈچۈن مېتىلېن كۆكى ئېلېكترونلارنى قانداق يۆتكەيدۇ، زەنجىرنىڭ ئالدىنقى قىسمىدىكى جەزملەشتۈرۈلگەن ئەھۋال ئۈچۈن I كومپلېكسنى ئايلىنىپ ئۆتۈش تەجرىبىلىرى، نېمىشقا ئىككى بوياق لازىم بولغانلىقى ئۈچۈن پەردە پوتېنسىئالى ئۆلچەشلىرى ۋە ئۇلاردىكى ساختا تەسىرلەر، ھەمدە مىقدار ۋە ۋاقىتقا ئائىت توزاقلار ئۈچۈن ئوكسىدلىنىش-قايتۇرۇلۇش دەۋرىگە قاتنىشىدىغان ماددىلارنى تەجرىبىخانىدا بىر تەرەپ قىلىش.