ATP В МИТОХОНДРИЯХ: КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ИЗМЕРЕНИЕ, РЕГУЛЯЦИЯ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ. Обзор

Аннотация:

Окислительное фосфорилирование в митохондриях является основным источником АТР для большинства эукариотических клеток. Концентрации ATP, ADP и АМР являются важнейшей детерминантой, напрямую влияющей на широкий круг жизненно важных для клетки процессов - синтез белка и нуклеиновых кислот, деление, механическое движение, поддержание ионного состава и метаболизм в целом. Кроме того, изменения концентрации АТР вызывают изменения концентрации свободного магния, что дополнительно расширяет спектр затрагиваемых процессов. В цитозоле самых разных видов эукариотических клеток концентрации АТР, ADP и АМР удивительно постоянны и составляют обычно порядка 5 мМ, 0,5 мМ и 0,05 мМ соответственно. Эти концентрации взаимозависимы за счёт активности аденилаткиназ, локализованных в цитозоле и межмембранном пространстве митохондрий. Концентрации нуклеотидов в цитозоле связаны с концентрацией АТР и ADP в митохондриях благодаря работе ATP/ADP антипортера. Однако данных об абсолютных концентрациях адениновых нуклеотидов в матриксе митохондрий мало, и разброс экспериментальных значений велик; можно лишь утверждать, что суммарная концентрация находится в миллимолярном диапазоне и что концентрация АТР в митохондриях обычно ниже, а концентрация ADP выше, чем в цитозоле. Результаты измерения относительных количеств адениновых нуклеотидов в матриксе варьируют в разных объектах и условиях и составляют 20-75% АТР, 20-70% ADP и 3-60% АМР. Эти данные позволяют предположить, что «состояние 4», когда в покоящихся клетках окислительное фосфорилирование тормозится из-за недостатка ADP в матриксе, in vivo крайне маловероятно. В данной работе обсуждаются белки, влияющие на концентрацию АТР в митохондриях и в цитозоле, собраны экспериментальные оценки концентраций адениновых нуклеотидов в разных биологических объектах, а также приведён обзор методов измерения этих концентраций с акцентом на применение ATP-чувствительных флуоресцентных белковых зондов (ATeam, QUEEN, MaLion).

Авторы:

Издание: Биохимия
Год издания: 2025
Объем: 17с.
Дополнительная информация: 2025.-N 12.-С.2032-2048. Библ. 86 назв.
Просмотров: 3