ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОЛИАНИОНОВ С МИТОХОНДРИЯМИ

Зоров Д. Б., Высоких М. Ю., Добров Е. Н., Журавлева А. В., Зорова Л. Д., Исаев Н. К., Красников Б. Ф., Кузьминова А. Е., Мелик-Нубаров Н. С., Полякова И. А., Прищепова А. Е.
Зоров Д.Б., Высоких М.Ю., Добров Е.Н., Журавлева А.В., Зорова Л.Д., Исаев Н.К., Красников Б.Ф., Кузьминова А.Е., Мелик-Нубаров Н.С., Полякова И.А., Прищепова А.Е.
НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского, биологический факультет, Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 119899 Москва

Осуществлен поиск эндогенных регуляторов митохондриальной неспецифической проницаемости. Их поиск велся среди молекул, способных осуществлять выход цитохрома с из митохондрий. Анализ показал, что такими регуляторами могут быть нуклеиновые кислоты. В этом анализе учитывалось, что митохондриальная пора является функциональным состоянием бензодиазепинового рецептора. Исследовалось влияние сополимера метакриловой кислоты, стирола и малеинового ангидрида. Эта макромолекула несет большое число отрицательных зарядов и может рассматриваться как модель негидролизуемого аналога нуклеиновых кислот. Полианион (ПА) вызывал изменения, характерные для индукции неспецифической проницаемости митохондрий, а именно, их высокоамплитудное набухание, падение трансмембранного потенциала и выход из митохондрий ионов Са2+. Характерной была внезапная остановка дыхания, происходящая через несколько минут и восстанавливаемая добавлением цитохрома с. Все указанные эффекты ингибировались циклоспорином А и наблюдались также в присутствии хелаторов ионов Са2+. Моментальное торможение дыхания в ответ на добавление ПА наблюдалось при работе с митопластами, то есть митохондриями, лишенными внешних мембран; это торможение дыхание также восстанавливалось добавлением цитохрома с и было нечувствительно к хелированию Са2+. Спектрофотометрические исследования подтвердили цихлоспорин А-зависимую десорбцию цитохрома с из препарата митохондрий. При взаимодействии чистого цитохрома с с ПА, декорированного флуоресцеином, наблюдалось гашение флуоресценции последнего, свидетельствующее о близком взаимодействии двух молекул. Свойством десорбировать цитохром с из митохондрий обладали природные нуклеиновые кислоты: РНК из вируса табачной мозаики и ДНК из спермы лосося. Опыты на клетках культуры глии показали, что синтетический ПА вызывает апоптотическую гибель клеток. Конфокальная микроскопия показала внутриклеточную компартментализацию ПА после инкубации его с клеткой, что может быть свидетельством его проницаемости через биологические мембраны. Обсуждается возможное участие нуклеиновых кислот в апоптотическом каскаде. Работа поддержана грантами РФФИ № 98-04-48641, № 98-04-48383, № 99-04-49135, Университеты России 5102 и Folkswagen Stiftung.