<sub> 1</sub> F<sub> O</sub> הכנת שלפוחיות ATPase וטכניקה לביצוע הקלטות מהדק תיקון של קרום שלפוחית Submitochondrial
Summary
שיטה לבודד את שלפוחית submitochondrial מועשרת במתחמי ה-ATP synthase F1FO ממוח חולדה מתוארת. שלפוחית אלה מאפשרים מחקר של הפעילות של F1FO ATPase המורכב והאפנון שלה תוך שימוש בטכניקה של הקלטת תיקון מהדק.
Abstract
המיטוכונדריה הוא מעורב בפונקציות רבות תאיות חשובות, כולל חילוף חומרים, הישרדות 1, פיתוח ו, סידן איתות 2. שניים מתפקידיו החשובים ביותר המיטוכונדריה קשורים לייצור יעיל של ה-ATP, מטבע האנרגיה של התא, על ידי זרחון חמצוני, והגישור של אותות למוות תאים מתוכנת 3.
האנזים האחראי בעיקר לייצור של ה-ATP הוא synthase F1FO-ATP, המכונה גם ה-ATP synthase 4-5. בשנים האחרונות, את תפקידו של המיטוכונדריה במוות של תאים אפופטוטיים ונימקים קיבלה תשומת לב רבה. במוות של תאים אפופטוטיים, Bcl-2 חלבונים משפחתיים כגון Bax להזין את הקרום החיצוני של המיטוכונדריה, oligomerize וpermeabilize קרום החיצוני, משחררים גורמים פרו אפופטוטיים ל6 cytosol. במוות של תאי נמקי קלאסי, כגון זה המיוצר על ידי איסכמיה או הפעלת יתר רעילה בתאי עצב, largהדואר, גידול מוסדר היטב בסידן מטריצה תורם לפתיחה נקבובית קרום פנימי, נקבובית מעבר חדירות המיטוכונדריה או MPTP. זה depolarizes הקרום הפנימי וגורם למשמרות אוסמוטי, תורם לקרע חיצוני קרום, שחרור של גורמים פרו אפופטוטיים, ובעיות בתפקוד מטבולי. חלבונים רבים, כולל Bcl-XL 7 אינטראקציה עם ה-ATP synthase F1FO, ויסות תפקודו. Bcl-XL אינטראקציה ישירות עם מקטע הבטא של ה-ATP synthase F1FO, ואינטראקציה זו מקטינה מוליכות דליפה בתוך F1FOATPasecomplex, הגדלת התחבורה הנקי של H + על ידי F1FO במהלך F1FO פעילות ATPase 8 ויעילות ובכך להגדיל המיטוכונדריה. כדי לחקור את הפעילות והאפנון של ה-ATP synthase, אנחנו מבודדים משלפוחית submitochondrial מכרסם במוח (SMVs) המכיל F1FO ATPase. את SMVs לשמר את השלמות המבנית ותפקודית של ATPase F1FO כפי שמוצג בAlavian et al. כאן, אנו מתארים שיטהשאנחנו השתמשנו בהצלחה לבידודה של SMVs ממוח חולדה ואנו להתוות את טכניקת מהדק התיקון לניתוח פעילות ערוץ (מוליכות דליפת יון) של SMVs.
Protocol
Representative Results
Discussion
השיטות שתוארו במסמך זה יאפשר את בידודה של המיטוכונדריה טהורה בסוף השלב 1 ושלפוחית submitochondrial (SMVs) אחרי שלב 2 מהמוח כולו, ללא הבחנה של תא phenotypes.SMVspurified בשיטה זו בעצם נקיה מזיהום על ידי אברונים subcellular אחרים כפי שמוצג ב איור 1 והעבודה הקודמת שלנו (Alavian KN et al. <sup…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Materials
| Name | Company | Catalogue number |
| Potter-Elvehjem Tissue Grinder withPTFEPestle | Krackeler Scientific, Inc. | 1-7725T-5 |
| Eppendorf Centrifuge 5424 | Eppendorf | 5424 000.410 |
| 4639 Cell Disruption Vessel | Parr Instrument Company | 4639 |
| Ficoll | Sigma-Aldrich | F5415 |
| Polycarbonate centrifuge tubes | Beckman Coulter | P20314 |
| SW-50.1 rotor | Beckman Coulter | |
| L8-70M Ultracentrifuge | Beckman Coulter | |
| Digitonin | Sigma-Aldrich | D5628 |
| Lubrol PX (C12E9) | Calbiochem | 205534 |
| Axopatch 200B | Axon Instruments | |
| Digidata 1440A | Molecular Device | |
| pClamp10.0 | Molecular Device | |
| Manipulator | Sutter Instrument | |
| Borosilicate glass capillary | World Precision Instruments | 1308325 |
| Flaming/Brown Micropipette Puller Model P-87 | Sutter Instrument |
References
- Cheng, W. C., Berman, S. B., Ivanovska, I., Jonas, E. A., Lee, S. J., Chen, Y., Kaczmarek, L. K., Pineda, F., Hardwick, J. M. Mitochondrial factors with dual roles in death and survival. Oncogene. 25, 4697-4705 (2006).
- Duchen, M. R., et al. Mitochondria and calcium in health and disease. Cell Calcium. 44, 1-5 (2008).
- Lemasters, J. J. Modulation of mitochondrial membrane permeability in pathogenesis, autophagy and control of metabolism. J. Gastroenterol. Hepatol. 22, S31-S37 (2007).
- Cox, G. B., Jans, D. A., Fimmel, A. L., Gibson, F., Hatch, L. Hypothesis. The mechanism of ATP synthase. Conformational change by rotation of the beta-subunit. Biochim. Biophys. Acta. 768, 201-208 (1984).
- Cox, G. B., Fimmel, A. L., Gibson, F., Hatch, L. The mechanism of ATP synthase: a reassessment of the functions of the b and a subunits. Biochim. Biophys. Acta. 849, 62-69 (1986).
- Cory, S., Huang, D. C., Adams, J. M. The Bcl-2 family: roles in cell survival and oncogenesis. Oncogene. 22, 8590-8607 (2003).
- Vander Heiden, M. G., Thompson, C. B. Bcl-2 proteins: regulators of apoptosis or of mitochondrial homeostasis. Nat. Cell Biol. 1, 209-216 (1999).
- Alavian, K. N., Li, H., Collis, L., Bonanni, L., Zeng, L., Sacchetti, S., Lazrove, E., Nabili, P., Flaherty, B., Graham, M., Chen, Y., Messerli, S. M., Mariggio, M. A., Rahner, C., McNay, E., Shore, G. C., Smith, P. J. S., Hardwick, J. M., Jonas, E. A. Bcl-xL regulates metabolic efficiency of neurons through interaction with the mitochondrial F1FO ATP synthase. Nat. Cell Biol. 13 (10), 1224-1233 (2011).
- Brown, M. R., Sullivan, P. G., Dorenbos, K. A., Modafferi, E. A., Geddes, J. W., Steward, O. Nitrogen disruption of synaptoneurosomes: an alternative method to isolate brain mitochondria. Journal of Neuroscience Methods. 137, 299-303 (2004).
- Chan, T. L., Greenawalt, J. W., Pedersen, P. L. Biochemical and ultrastructural properties of a mitochondrial inner membrane fraction deficient in outer membrane and matrix activities. J. Cell Biol. 45 (2), 291-305 (1970).
- Young, H. K. o., Delannoy, M., Hullihen, J., Chiu, W., Pedersen, P. L. Mitochondrial ATP Synthasomes. J. Biol. Chem. 278 (14), 12305-12309 (2003).
