Как регулируется скорость митохондриального окисления во время работы

Митохондриальное окисление. Функции митохондрий

Митохондриальное окисление — мультиферментная система, постепенно транспортирующая протоны и электроны на кислород с образованием молекулы воды.

Все ферменты митохондриального окисления встроены во внутреннюю мембрану митохондрий. Только первый переносчик протонов и электронов — никотинамидная   дегидрогеназа расположена в матриксе митохондрии. Этот фермент отнимает водород от субстрата и передает его следующему переносчику. Полный комплекс таких ферментов образует «дыхательный ансамбль» («дыхательную цепь»), в пределах которого атомы водорода отнимаются от субстрата, затем передаются последовательно от одного переносчика к другому, и, наконец, передаются на кислород воздуха с образованием воды.

Существует строгая последовательность работы каждого звена в цепочке   переносчиков. Эта последовательность определяется величиной редокс-потенциала (окислительно-восстановительный — ОВП) каждого звена. ОВП — это химическая характеристика способности вещества принимать и удерживать электроны. Выражается в вольтах (V). Вещества с положительным ОВП окисляют водород (отнимают от него электроны), вещества с отрицательным ОВП окисляются самим водородом. Самый низкий ОВП имеет начальное звено цепи, самый высокий — у кислорода, расположенного в конце цепочки переносчиков. Таким образом, передача водорода  идет от более низкого к более высокому ОВП. Перенос водорода и электронов возможен только в одном направлении — в порядке возрастания их ОВП: от -0.32V у никотинамидных дегидрогеназ (первого компонента главной цепи МтО) до 0.82V у О2, обладающего самым высоким редокс-потенциалом.

На одной из стадий происходит разделение атомов водорода на Н+ и электроны. Протоны остаются временно в окружающей среде, а электроны идут дальше по цепи и в ее конце используются для активации О2. Кислород является конечным акцептором электронов.

O2 + 4e → 2O2 (полное восстановление кислорода)

Все реакции, происходящие в дыхательной цепи, сопряжены. Переносчики водорода и электронов расположены в строгом порядке, в соответствии с величиной их редокс-потенциала.

В настоящее время различают три варианта дыхательных цепей:

• Главная (полная) цепь
• Укороченная (сокращенная) цепь
• Максимально укороченная цепь

Митохондриальное окисление. ГЛАВНАЯ ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ

Главная дыхательная цепь — это три мультиферментных комплекса, встроенных во внутреннюю мембрану митохондрии. Обозначаются они латинскими цифрами – I, III и IV.

СХЕМА ГЛАВНОЙ (ПОЛНОЙ) ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ МИТОХОНДРИАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ

DmH+ — положительная величина. Его можно выразить как в вольтах (V), так и в единицах энергии (кДж/моль). Изменение значения pH на одну единицу соответствует 0,06V или 5,7 кДж/моль.

Энергия DmH+ используется для следующих процессов:

• Синтез АТФ.
• Получение тепла (особенно важно для бурого жира и для мышечной ткани птиц).
• Выполнение осмотической работы (транспорт фосфата в матрикс митохондрии).
• Мышечная работа (в некоторых случаях).
• Для человека наиболее важен синтез АТФ.

В полной цепи при окислении субстрата два атома водорода переносятся на НАД – кофермент никотинамидных дегидрогеназ.

Как видно из приведенной схемы, в полной цепи при передаче двух атомов водорода на кислород воздуха, в межмембранном пространстве оказываются 10 протонов, перенесенных сюда из матрикса.

Все переносчики встроены во внутреннюю мембрану митохондрий, кроме никотинамидных дегидрогенказ. Они составляют дыхательный ансамбль, тысячи таких ансамблей существуют в митохондрии и потребляют 90-95% кислорода, который используется клеткой. Два атома водорода отнимаются от субстрата и передаются на О2 с образованием Н2О. Разность потенциалов на двух концах полной цепи составляет 1.14V.

Митохондриальное окисление. НИКОТИНАМИДНЫЕ ДЕГИДРОГЕНАЗЫ (НАДГ)

Небелковая часть этих ферментов представляет собой динуклеотид: НИКОТИНАМИД-АДЕНИНДИНУКЛЕОТИД (НАД+) или НИКОТИНАМИДАДЕНИНДИНУКЛЕОТИДФОСФАТ (НАДФ+).

Студенты обязаны знать формулу НАД(Ф) и механизм присоединения к нему водорода. НАД(Ф) содержит производное витамина РР — никотинамид. (см. раздел «Витамины»).

НАД+ и НАДФ+ входят в состав каталитического центра НАДГ. Они являются КОФЕРМЕНТАМИ, так как связаны с белковой частью слабыми типами связей — могут легко диссоциировать. Они присоединяются к белковой части только в момент протекания реакции. Реакция, которую катализируют НАДГ — это реакция окисления субстрата.

Известно около 150 НАДГ, которые различаются по строению белковой части (апофермента).

Апоферменты большей части НАДГ способны присоединять или только НАД, или только НАДФ, и лишь немногие способны соединяться и с тем, и с другим коферментами.  НАДГ, участвующие в митохондриальном окислении, находятся в матриксе митохондрий, в отличие от большинства других участников дыхательной цепи, которые встроены во внутреннюю мембрану. НАДГ можно встретить и в цитоплазме клеток. Мембрана митохондрий непроницаема для НАД(Ф), поэтому митохондриальный и цитоплазматический НАД(Ф) никогда не смешиваются. В митохондриях содержится очень много НАД и почти нет НАДФ, а в цитоплазме — наоборот — очень много НАДФ и почти нет НАД.

Из матрикса митохондриальный НАД×Н2 отдает два атома водорода на «комплекс I», встроенный во внутреннюю мембрану митохондрий.

Митохондриальное окисление. КОМПЛЕКС I

В составе комплекса находится 26 полипептидных цепей общей массой 800 кДа. Комплекс содержит следующие небелковые компоненты: Флавинмононуклеотид (ФМН), 5 центров FeS (железо-серные центры): FeS1a, FeS1b FeS2, FeS3, FeS4.

В транспорте водорода по дыхательной цепи в этом комплексе принимает участие ФМН.

Одновременно с протонами транспортируются и электроны. Наибольшие перепады редокс-потенциала наблюдаются между железо-серными белками, расположенными в следующем порядке:

ФМН → FeS1a → FeS1b → FeS3 → FeS4 → FeS2

Комплекс I – интегральный белковый комплекс. Используя энергию, выделяющуюся при переносе электронов по дыхательной цепи, он транспортирует 4 протона из матрикса в межмембранное пространство – комплекс I работает как протонный генератор. Точный механизм этого транспорта до сих пор неизвестен.

Далее комплекс I восстанавливает промежуточный переносчик KoQ (убихинон).

Это жирорастворимое низкомолекулярное вещество, содержащее длинную изопреновую цепь, не имеет белковой части. КоQ принимает водород от комплекса I. Образовавшийся КоQH2 отдает водород на комплекс III.

Митохондриальное окисление. КОМПЛЕКС III.

В своем составе содержит цитохромы – сложные белки, содержащие небелковый компонент — простетическую группу, сходню по строению с небелковой частью гемоглобина – гемом.

1) Цитохромы b, имеющие в своем составе два типа простетических групп тетрапиррольной структуры — «гем». Известно два гема цитохромов: be, обладающий низким окислительно-восстановительным потенциалом и bh  с высоким окислительно-восстановительным потенциалом. Строение простетической группы цитохромов  группы b, похожей на гем белка гемоглобина, представлено на рисунке. Его необходимо выучить.

2)FeSIII – железо-серный кластер.

Цитохром С1. Имеет в своем составе особый гем типа «с».

Друг от друга цитохромы могут отличаться:

Строением белковой части;

Значением окислительно-восстановительного потенциала;

Строением радикалов, расположенных по периферии гема;

Присоединением гема к белковой части – в некоторых случаях гем присоединен к ней ковалентной связью за счет радикалов цистеина, что характерно для цитохромов c1 и c.

От двух атомов водорода, которые переносятся на комплекс III от KoQ, дальше по цепи транспортируются только электроны, два протона (H+)комплекс III выбрасывает в межмембранное пространство вместе с еще одной парой протонов, которые подхватываются комплексом из матрикса. Таким образом, комплекс  III в сумме выбрасывает в межмембранное пространство 4 протона. Поэтому комплекс III, как и комплекс I, является протонным генератором, и целью его работы также является создание DmH+.

Митохондриальное окисление. КОМПЛЕКС IV.

Комплекс IV называется цитохромоксидазой. Он способен захватывать из матрикса 4 протона. Два из них он отправляет в межмембранное пространство, а остальные передает на образование воды.

Благодаря многоступенчатой передаче энергия в дыхательной цепи выделяется не мгновенно, а постепенно (маленькими порциями) при каждой реакции переноса. Эти порции энергии не одинаковы по величине. Их величина определяется разницей между ОВП двух соседних переносчиков. Если эта разница небольшая, то энергии выделяется мало — она рассеивается в виде тепла. Но на нескольких стадиях ее достаточно, чтобы синтезировать макроэргические связи в молекуле АТФ. Такими стадиями являются:

Значит, на каждую пару атомов водорода, отнятых от субстрата, возможен синтез 3-х молекул АТФ.

АДФ + Ф + ЭНЕРГИЯ → АТФ + Н2О

Макроэргическая связь — это такая ковалентная связь, при гидролизе которой выделяется не менее 30 кДж/моль энергии. Эта связь обозначается знаком ~.

Синтез АТФ за счет энергии, которая выделяется в системе МтО, называется ОКИСЛИТЕЛЬНЫМ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕМ. Основная роль АТФ — обеспечение энергией процесса синтеза АТФ.

Для оценки эффективности работы системы МтО при окислении вычисляют КОЭФФИЦИЕНТ P/O. Он показывает, сколько молекул неорганического фосфата присоединилось к АДФ в расчете на один атом кислорода.

Для главной (полная) цепи Р/О=3 (10H+/2H+(затраты на освобождение АТФ из комплекса с ферментом) + 1H+ (затраты на транспорт фосфата)) = 3,3 (округляют до 3-х)), коэффициент полезного действия системы — 65%, для укороченной P/O=2 (6H+/2H+(затраты на освобождение АТФ из комплекса с ферментом) + 1H+ (затраты на транспорт фосфата)) = 2, для максимально укороченной  P/O=1 (4H+/2H+(затраты на освобождение АТФ из комплекса с ферментом) + 1H+ (затраты на транспорт фосфата)) = 1.

Система МтО потребляет 90% кислорода, поступающего в клетку. При этом в сутки образуется 62 килограмма АТФ. Но в клетках организма содержится всего 20-30 граммов АТФ. Поэтому молекула АТФ в сутки гидролизуется и снова синтезируется в среднем 2500 раз (средняя продолжительность жизни молекулы АТФ — полминуты).

Митохондриальное окисление. Автономная саморегуляция системы 

Если клетка организма находится в условиях покоя, то АТФ мало используется и накапливается. Поэтому снижается концентрация АДФ и Ф. В этих условиях АТФ-синтетаза уже не получает из цитоплазмы достаточно фосфата и АДФ для синтеза АТФ. Её активность понижается, и скорость движения протонов из межмембранного пространства в матрикс по протонному каналу этого фермента тоже падает. Поэтому сохраняется высокий градиент концентраций протонов на внутренней мембране митохондрий. В этих условиях энергии переноса водорода по цепи митохондриального окисления уже не хватает для выталкивания Н+ из матрикса в межмембранное пространство. Перенос водорода по цепи МтО тормозится и прекращается окисление субстратов.

Метаболизм в клетке регулируется отношением АТФ/АДФ. Это отношение характеризует ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЗАРЯД КЛЕТКИ.

В норме ЭЗК = 0.85-0.90. Может изменяться от 0 до 1. Высокий ЭЗК тормозит синтез АТФ, и активирует использование АТФ (АТФ → АДФ + Ф)

Митохондриальное окисление. Биологическая роль 

Главная его функция — обеспечение организма запасами энергии в форме АТФ.

Именно митохондрии поставляют клетке большую часть необходимого ей АТФ.

В сутки синтезируется до 62 кг АТФ,  хотя одновременно в организме никогда  не  бывает  больше  30-40  граммов  этого вещества. Т.е.   наблюдается  очень  быстрое  восстановление расходуемых молекул АТФ.

Митохондриальное окисление. Функции митохондрий

МИТОХОНДРИИ: ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА,  СТРОЕНИЯ.

Митохондрии — органеллы клеток. Они имеют 2 мембраны наружную гладкую и внутреннюю  с многочисленными складками – кристами, внутреннее пространство митохондрий заполнено матриксом.

Наружная мембрана содержит много белка порина, образующего гидрофильные каналы, которые пропускаю через мембрану неорганические ионы, метаболиты и даже небольшие белки (меньше 10кДа). Также она содержит ферменты: элонгазы (удлиняют молекулы насыщенных жирных кислот), кинуренингидроксилазу, моноаминооксидазу (маркер) и др.

Межмембранное пространство митохондрий содержит аденилатциклазу, нуклеозиддифосфаткиназы.

Внутренняя мембрана высокоспецифична, состоит на 70% из белков, которые выполняют каталитическую (окислительное фосфорилирование) и транспортную функцию. Внутренняя мембрана содержит ферменты: а). цепи окислительного фосфорилирования (цитохромоксидаза – маркер) б). СДГ в). β-оксибутират ДГ; г). карнитинацилтрансферазу, д). карнитинацилтранслоказу.

Внутренняя мембрана на 30% состоит из фосфолипидов, из них 20% приходиться на кардиолипин, который делает мембрану непроницаемой для всех ионов.

Матрикс на 50% состоит из белка и содержит сотни различных ферментов. Это ферменты: а). ЦТК; б). β-окисления жирных кислот; в). аминотрансферазы АСТ, АЛТ; г). глутамат ДГ д). фосфоенолпируваткарбоксилазу е). пируват ДГ. Также матрикс содержит несколько копий митохондриальной ДНК, митохондриальные рибосомы и тРНК.

В клетке содержится от сотни до тысячи митохондрий, их размер 2-3 мкм в длину и 1 мкм в ширину.

Метаболические и гомеостатические функции митохондрий

В митохондриях происходит: синтез АТФ и теплопродукция в реакция окислительного фосфорилирования; β-окисления жирных кислот; реакции ЦТК, через ЦТК протекают некоторые реакции глюконеогенеза, переаминирования, дезаминирования, липогенеза и синтеза гема, осуществляется интеграция белкового, липидного и углеводного обмена.

Причины и последствия повреждений митохондрий

Повреждение внутренней мембраны митохондрий химическими и физическими факторами приводит разобщению окислительного фосфорилирования, нарушению синтеза АТФ, торможению анаболических реакций, межмембранного транспорта и всех видов обмена веществ.

Митохондриальное окисление.
Оксидазный путь использования кислорода в клетке

Оксидазный путь потребления кислорода протекает в митохондриях, потребляет 90% О₂  и обеспечивает процесс окислительного фосфорилирования.
Окислительное фосфорилирование — синтез АТФ из АДФ и Н3РО4 за счет энергии движении электронов по дыхательной цепи.
Окислительное фосфорилирование является основным источником АТФ в аэробных клетках.

Хемиосмотическая теория Митчелла
Для объяснения механизма окислительного фосфорилирования в 1961 году Митчеллом была предложена хемиосмотическая теория, которая включала четыре независимых постулата, касавшиеся функции митохондрий:

1.  Внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для всех ионов.
2. Она содержит ряд белков-переносчиков, осуществляющих   транспорт  необходимых  метаболитов  и  неорганических ионов.
3. При прохождении электронов по дыхательной цепи внутренней мембраны происходит перемещение Н⁺ из матрикса в межмембранное пространство.
4. При достаточно большом протонном градиенте протоны начи­нают «течь» через АТФ-синтетазу, что сопровож­дается синтезом АТФ.

Теория сопряжения окисления и фосфорилирования Питера Митчелла.

Известно, что через мембрану митохондрии могут свободно проникать только небольшие незаряженные молекулы, а также гидрофобные молекулы. Энергия, которая выделяется при переносе электронов по цепи МтО, приводит к переносу протонов (Н+) из матрикса митохондрии в межмембранное пространство. Поэтому на внутренней мембране митохондрий образуется градиент концентраций протонов: в межмембранном пространстве Н+ становится много, а в матриксе остается мало. Образуется разность потенциалов 0.14V — наружная часть мембраны заряжена положительно, а внутренняя — отрицательно. Накопившиеся в межмембранном пространстве Н+ стремятся выйти обратно в матрикс по градиенту их концентраций, но митохондриальная мембрана для них непроницаема. Единственный обратный путь в матрикс для протонов — через протонный канал фермента АТФ-синтетазы, которая встроена (built-in) во внутреннюю мембрану митохондрий. При движении протонов по этому каналу в матрикс их энергия используется АТФ-синтазой для синтеза АТФ. Синтезируется АТФ в матриксе митохондрий.

После синтеза АТФ переносится в цитоплазму путем облегчённой диффузии по градиенту концентраций, поскольку основные процессы, в которых АТФ потребляется, протекают в цитоплазме.

Как происходит транспорт АТФ из митохондрий в цитоплазму?

Для этого используется специфический для АТФ транспортный белок — АТФ/АДФ-транслоказа. Это интегральный белок, локализован во внутренней мембране митохондрий.

Во внутренней мембране митохондрий есть белок-переносчик — АТФ/АТФ-транслоказа, который имеет 2 центра связывания: со стороны матрикса для АТФ, снаружи — для АДФ. При изменении конформации АТФ/АДФ-транслоказы АДФ переносится в матрикс, а АТФ — в межмембранное пространство, а затем — в цитоплазму, где используется.

Для образования АТФ в матрикс всё время должен поступать неорганический фосфат (Ф). Для этого во внутренней мембране митохондрий есть транспортная система, которая обеспечивает перенос фосфата в матрикс сопряженно с переносом Н+. Это белок-переносчик, который имеет 2 центра связывания: для Ф и Н+. Ф и Н+ вместе переносятся из межмембранного пространства в матрикс.

Известны некоторые вещества, которые способны разобщать процессы окисления и фосфорилирования, приводя тем самым к уменьшению коэффициента р/о. К ним относятся йодсодержащие гормоны щитовидной железы (тироксин, трийодтиронин), а также некоторые ксенобиотики (например, 2,4-динитрофенол). Такие вещества известны под общим названием «РАЗОБЩАЮЩИЕ ЯДЫ». Как действуют вещества-разобщители окисления и фосфорилирования? Они могут образовывать собственные протонные каналы во внутренней мембране митохондрий. Поэтому часть протонов, вместо того, чтобы идти обратно в матрикс по протонному каналу АТФ-синтетазы, уходит туда по каналам веществ-разобщителей. В результате АТФ образуется меньше, и часть энергии выделяется в виде тепла.

Современные представления о механизме окислительного фосфорилирования
В настоящее время открыты все основные компоненты окислительного фосфорилирования, изучено их строение и свойства. Открыты основные принципы окислительного фосфорилирования, регуляция и механизмы некоторых стадий.

Митохондриальное окисление.
Транспорт веществ через мембрану митохондрий

1). Внутренняя мембрана митохондрии проницаема для незаряженных простых молекул О₂, Н₂О,

СО₂, NH₃, а также для монокарбоновых кислот. Эти вещества проходят мембрану самостоятельно по градиенту концентраций.

2). Для ионов мембрана не проницаема, через мембрану их переносят специальные насосы за счет энергии электрохимического потенциала. Только на транспорт АТФ и АДФ расходуется около четверти всей энергии электрохимического потенциала.

Симпортом с Н⁺ в матрикс перемещается ПВК и Са²⁺.

Антипортом перемещаются:

В результате обменных механизмов антипорта поддерживается осмотическое равновесие.

Митохондриальное окисление. Теплопродукция

30-35% свободной энергии рассеива­ется в виде теплоты и используется теплокровными животными на поддержание темпе­ратуры тела. Кроме того, дополнительное образование теплоты может происходить при paзобщении дыхания и фосфорилирования в бурой жировой ткани. Она содержит много митохондрий с большим количеством дыхательных ферментов и разобщающего бе­лка термогенина (РБ-1, около 10% всех белков). Ра­зобщение окислительного фосфорилирования в бурой жировой ткани позволяет генерировать тепло для поддержания температуры тела у новорождённых, зимнеспящих животных и у всех млекопитающих в процессе адаптации к холоду.

У взрослых людей важную роль в термогенезе при переохлаждении играют жирные кислоты. Охлаждение стимулирует выделение норадреналина, который активирует липазу в жировой ткани и гидролиз ТГ. Образующиеся свободные жирные кислоты способны не только быть топливом  дыхательной цепи, но и переносить протоны через мембрану в матрикс митохондрий разобщая дыхание и фосфорилирование. Обратно жирные кислоты в ионизированной форме возвращаются  с помощью переносчиков.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: «Только ленивый не занимался митохондриями!» — сказал один профессор. И действительно, митохондрии — очень популярный объект исследования, ведь в них происходит множество сложнейших биохимических и биофизических процессов, обусловливающих широкий набор функций данных органелл. Но, несмотря на активность исследователей, многие механизмы этих процессов и свойства отдельных компонентов митохондрий остаются загадкой. Это связано в первую очередь с отсутствием подходящих неинвазивных методик. В ходе междисциплинарного проекта, проводимого группой биофизики клетки Биологического ф-та МГУ и лабораторией неорганического материаловедения химического ф-та МГУ совместно с коллегами из Германии и Дании, удалось создать методику на основе спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния для селективного исследования цитохрома с непосредственно в живых митохондриях. Статья опубликована в журнале Scientific reports.

О, эти спектры! О, эти пики!
В тайны молекул можем мы заглянуть.
Так и работаем мы в этом ЛИКе*,
И не напрасно избрали свой путь!
* — Лаборатория искусственного климата (ЛИК)
— прежнее название корпуса каф. Биофизики биофака МГУ.

Жалюзи опущены. Выключен свет. Мы погружены во мрак. Капля мутной жидкости падает на серебряную подложку. Вспышка зелёного света. 30 секунд. Спектр. Так начинается наш длинный день. А теперь обо всём по порядку.

Эти важные органеллы

Как вы уже (наверное) догадались, капля мутной жидкости — не что иное, как суспензия митохондрий. Митохондрии — это клеточные органеллы* размером около 1 микрона. Основная функция митохондрий — это окисление питательных веществ и производство молекул АТФ — универсального источника энергии для большинства биологических процессов в клетках. Кроме того, митохондрии участвуют в инициации апоптоза, старении клеток, продукции активных форм кислорода (АФК) [1], метаболизме лекарств, выработке тепла, запасают в себе ионы кальция, синтезируют некоторые гормоны и т.д. [2]. Митохондрии обладают столь широким спектром функций, что нарушение их работы является причиной многих заболеваний: различных видов миопатий, сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и многих других [3]. Большинство из них связаны с мутациями в генах, кодирующих белки митохондрий**. Но может быть и наоборот: некоторые заболевания или неправильный образ жизни могут привести к нарушению работы митохондрий, например ожирение [4] или употребление наркотиков [5]. С другой стороны, митохондрии как преобразователи энергии и, фактически, белковый электропровод представляют большой интерес для физиков — биоников [6].

* — Органеллами митохондрии стали не сразу: согласно теории симбиогенеза, они появились в эукариотических клетках как бактерии-симбионты. И за миллиарды лет обросли множеством функций [7].

** — Т.к. митохондрии передаются по наследству от матери, то потомство получает все генетические нарушения, которые присутствовали в материнских митохондриях, но в перспективе эту проблему можно будет решить с помощью донорских митохондрий [8].

Митохондрии: как всё устроено

Митохондрии состоят из двух мембран: внешней, проницаемой для ионов и некоторых белков, и внутренней, ограничивающей внутреннее пространство митохондрий — матрикс. Пространство между мембранами так и называется — межмембранное пространство (ММП). Внутренняя мембрана образует множество инвагинаций (так называемых крист). В матриксе митохондрий расположены ферменты цикла Кребса, а во внутренней мембране митохондрий находится четыре белковых комплекса дыхательной цепи (электрон-транспортной цепи, ЭТЦ) и АТФ-синтаза (рис. 1). Также в митохондриях есть подвижные элементы дыхательной цепи: убихинон во внутренней мембране и цитохром с в ММП. Принцип работы дыхательной цепи — окисление субстратов, поступающих из цикла Кребса, и перенос электронов от этих субстратов по кофакторам ЭТЦ на конечный акцептор — кислород. Есть определенная закономерность в последовательности переноса электрона: электроны поступают от донора с более отрицательным редокс-потенциалом* (Е_red/ox) к акцептору с более положительным Е_red/ox. Таким образом, электрон как будто движется вниз по течению (рис. 2). Во время переноса электронов некоторые комплексы дыхательной цепи закачивают протоны из матрикса в ММП, тем самым создавая электрохимический потенциал на внутренней мембране митохондрий, который используется для синтеза АТФ (рис. 1) [2].

* — Окислительно-восстановительный потенциал — синоним редокс-потенциала (от англ. reduction — восстановление, oxidation — окисление).

Несмотря на то, что с митохондриями работали корифеи науки, такие как Кребс, Митчелл, Ленинджер, Чанс, Скулачёв и многие другие, благодаря которым мы столько знаем об этих органеллах, всё же многие митохондриальные процессы и свойства переносчиков электронов до сих пор не изучены. Это связано в первую очередь с отсутствием подходящих неинвазивных методик. В этом году нашей лабораторией в сотрудничестве с коллегами из других факультетов МГУ, а также из Дании и Германии, удалось создать методику для селективного исследования конформации гема цитохрома с непосредственно в живых митохондриях [9].

Что такое конформация гема и почему она важна?

Если приглядеться к комплексам дыхательной цепи (рис. 1), то в трёх из них можно увидеть цитохромы — гем-содержащие белки, которые являются кофакторами, участвующими в переносе электронов. А ещё один цитохром диффундирует в ММП. Всего в митохондриях имеется три типа цитохромов: а, b и с. Они очень похожи и отличаются только боковыми радикалами (рис. 3).

Во время переноса электрона меняется редокс-состояние гемового железа цитохромов Fe³⁺/Fe²⁺, что приводит к изменению конформации всего гема. Эти два параметра (Е_red/ox и конформация) всегда связаны друг с другом. Кроме того, изменение в белковом окружении тоже приводит к изменению конформации гема [10, 11]. А так как Е_red/ox определяет эффективность переноса электрона, то конформация гема — вещь важная. К тому же, чтобы произошел перенос электрона с одного цитохрома на другой, нужно, чтобы гемы этих цитохромов находились на определенном расстоянии друг от друга и были правильно ориентированы (рис. 4). Поэтому любые изменения в цитохромах могут отражаться на эффективности переноса электрона, т.е. на работе всей дыхательной цепи и, как следствие, энергообеспечении клеток [12, 13].

Наиболее интересен в этом отношении цитохром с, так как это единственный мобильный переносчик электронов, курсирующий в ММП (все остальные цитохромы заякорены в комплексах ЭТЦ), поэтому он наиболее подвержен изменениям, которые могут происходить в митохондриях. Помимо этого выход цитохрома с запускает каскад реакций, ведущих к апоптозу, и в этом процессе тоже важен его редокс-потенциал [14].

Возникает вопрос, как понять, в какой конформации и в каком редокс-состоянии находится гем цитохрома с в митохондриях?

Как увидеть конформацию гема и оценить Е_red/ox?

Численно можно определить Е_red/ox с помощью электрохимических методов. Однако для этого нужные комплексы дыхательной цепи изолируют и помещают в совершенно иные условия среды, что может само по себе изменить их свойства. Благодаря таким мощным методам как ЯМР и рентгеноструктурный анализ, мы знаем, в какой конформации находятся белки и кофакторы дыхательной цепи в окисленной и восстановленной форме. Но нас интересует их состояние в максимально естественных условиях, а также соотношение этих состояний при работе дыхательной цепи. Есть несколько неинвазивных методов для определения окислительно-восстановительного состояния цитохромов. Например, абсорбционная спектроскопия. Спектр поглощения митохондрий — это суммарный спектр всех имеющихся цитохромов в митохондриях, а также ФАД. Но из-за того, что все типы цитохромов очень похожи и, соответственно, обладают схожими спектрами поглощения, а их окислительно-восстановительное состояние всё время меняется при нормальной работе дыхательной цепи, становится сложно оценить вклад различных цитохромов в спектр [15].

По спектрам флуоресценции НАДН и ФАД⁺ можно примерно оценить редокс-состояние только комплексов I и II. А по потенциалу на внутренней мембране митохондрий можно судить только о работе митохондрии в целом [16].

Напрямую получение информации о конформации и редокс-состоянии цитохрома с в интактной (целой и функционирующей) митохондрии — это крайне сложная задача, ведь его конформация постоянно меняется при работе ЭТЦ, он диффундирует и взаимодействует с мембранными комплексами. Наличие метода, который бы позволял это сделать, значительно расширило бы наши знания о влиянии цитохрома с на активность дыхательной цепи и его вкладе в развитие митохондриальных патологий.

К митохондриям от чистого сердца

Несколько лет назад в работах нашей группы вопрос о неинвазивном методе исследования цитохромов митохондрий в клетках уже поднимался. На тот момент сотрудники лаборатории исследовали влияние окислительного стресса на кардиомиоциты (клетки сердечной мышцы), методом комбинационного рассеяния света (КР, Raman spectroscopy) [17]. Подробно об этом рассказывается в статье «Спектроскопия КР: новые возможности старого метода» [18].

Спектр комбинационного рассеяния молекулы представляет собой колебательный спектр, пики которого характеризуют нормальные частоты колебаний молекулы. Отдельные группы атомов вносят свой вклад в различные колебания молекулы, поэтому можно сказать, что каждый пик на спектре КР характеризует колебания определённой группы атомов (рис. 5) [19, 20]. Таким образом, спектр КР — нечто вроде «отпечатков пальцев» молекулы. И так же, как по отпечаткам пальцев можно отличить родных братьев, по спектрам КР можно отличить схожие по строению молекулы. Кроме того, спектры КР чувствительны к изменениям конформации молекул, ведь если конформация меняется, то меняются и нормальные частоты колебаний.

В ходе работы с кардиомиоцитами было показано, что спектры КР разных типов цитохромов и миоглобина (который, как и гемоглобин, содержит гем типа b) можно различать по спектрам КР интактных клеток и даже определять их окислительно-восстановительное состояние. Позже Н.А. Браже с другими сотрудниками успешно провели подобное исследование на целом сердце, т.е. in situ (рис. 6) [21].

Однако у цитохромов есть одна особенность — спектр КР интенсивен только для восстановленных их форм, тогда как спектр окисленных состояний обладает очень низкой интенсивностью. Поэтому основным критерием определения восстановленности цитохромов является интенсивность сигнала. Но если мы ориентируемся только на интенсивность, то можем потерять важную информацию об изменениях в исследуемой системе! Ведь интенсивность зависит и от количества молекул, и от выраженности тех или иных колебаний, и от других параметров. К тому же, для определения точного положения пиков большинство исследователей, имеющих дело с цитохромами, вынуждены искусственно восстанавливать образцы, что заведомо нарушает их нативность.

Отчасти проблему решили японские учёные. Они определили, какие пики на спектре КР характерны только для восстановленных, а какие — только для окисленных цитохромов [22]. Однако проблема интенсивности спектров по-прежнему сохранялась. Нужно было её решать!

Усиливая сигнал

Один из способов усилить сигнал КР — это поместить исследуемую молекулу вблизи наночастицы благородного металла, например, золота или серебра. Эти металлы обладают свободными поверхностными электронами, а квант коллективных колебаний таких электронов называется плазмон. Если частота падающего света входит в резонанс с частотой колебаний поверхностных электронов металла, то возникает эффект плазмонного резонанса, который приводит к многократному усилению электромагнитного излучения вблизи наночастицы. Этот эффект используют в методе поверхностного плазмонного резонанса (surface plasmon resonance, SPR), в абсорбционной и флуоресцентной спектроскопии [23]. Но нас интересует способ усилить именно сигнал КР. И для этого существует спектроскопия гигантского комбинационного рассеяния (ГКР, англ. Surface enhanced Raman spectroscopy, SERS)*.

* — Подробности КР- и ГКР-спектроскопии даны в предшествующей статье: «Спектроскопия КР: новые возможности старого метода» [18].

Спектры КР и ГКР цитохрома с хорошо известны [24, 25]. И что самое замечательное, в отличие от спектров КР, спектры ГКР окисленного и восстановленного цитохрома с практически не отличаются по интенсивности. Так почему бы не зарегистрировать спектр ГКР митохондрий?

Идея пришла от О.В. Сосновцевой, профессора Копенгагенского университета, с которой наша лаборатория сотрудничает не первый год. Она даже предложила «подсобить» с митохондриями, так как с ними работали в соседней лаборатории, и они готовы были поделиться.

На тот момент было только две работы по изучению митохондрий методом ГКР и его разновидностью TERS (когда плазмонная частица находится на острие иглы кантилевера атомно-силового микроскопа, и сигнал ГКР регистрируют при сканировании поверхности образца). В первой работе [26] исследователи регистрировали спектр ГКР только от белков и липидов митохондрий, но не от цитохромов. А во второй работе [27] использовали не нативные, а высушенные митохондрии. Но как применить метод ГКР для изучения цитохромов живых митохондрий? Прежде чем ответить на этот вопрос, следует слегка переместиться в прошлое…

Междисциплинарность — залог успеха

В 2010 году, когда интерес к нанотехнологиям был на высоте, академик Юрий Дмитриевич Третьяков, в то время декан факультета наук о материалах (ФНМ) МГУ, решил начать межфакультетское сотрудничество с биологами для проведения совместных исследований методом ГКР. В итоге сотрудничество было установлено с лабораторией биофизики клетки под руководством Г.В. Максимова. Так наша лаборатория познакомилась с заместителем декана ФНМ химиком-материаловедом член-корр. Е.А. Гудилиным. Совместно с группой Гудилина начались активные исследования по применению ГКР в биологии.

Дело в том, что ГКР — метод непростой и требует исключительно междисциплинарного подхода. Каждый биообъект уникален, и чтобы регистрировать от него сигнал ГКР, нужно разрабатывать уникальные наноструктуры, которые бы усиливали сигнал от нужного объекта, не повреждали его и выдерживали «атаку» физиологических многокомпонентных буферов.

Большинство работ, связанных с ГКР, предполагают адсорбцию молекул на поверхности наноструктур, пусть даже введённых внутрь клетки [28]. Это связано с тем, что усиление сигнала КР наблюдается только на очень небольшом расстоянии от поверхности металла [29]. Однако такой подход не всегда удовлетворяет запросам биологов. В идеале усиление сигнала должно распространяться на достаточно большое расстояние, чтобы можно было работать с целыми клетками и органеллами, при этом не повреждая их, и желательно не вводить ничего внутрь. Для этой цели нужно разрабатывать специфический дизайн наноструктур и придумывать методы их синтеза, чем и занималась группа под руководством Гудилина.

Наконец, длительные и упорные попытки разработать такие структуры для исследования живых клеток увенчались успехом. В 2012-м году дебютировали наноструктурированные подложки для усиления сигнала от примембранного гемоглобина в интактных эритроцитах [20]. За счёт определённой морфологии наноструктур удалось получить усиление сигнала на расстоянии более 10 нм, т.е. больше толщины мембраны эритроцита.

Раз это удалось сделать для эритроцитов, то можно сделать и для митохондрий!

Долгожданный спектр ГКР митохондрий

Жалюзи опущены. Выключен свет. Комната погружена во мрак. Капля суспензии падает на серебряную подложку. Вспышка зелёного света. 30 секунд. Спектр. Тот самый долгожданный спектр ГКР от изолированных сердечных митохондрий был получен! Оставалось только понять, от каких именно структур в митохондриях исходит сигнал.

С учётом размеров компонентов митохондрий (рис. 7) и того, что усиление наблюдается на расстоянии нескольких нанометров от наноструктур, можно было предположить, что спектр ГКР митохондрий будет преимущественно спектром цитохрома с, так как этот цитохром наиболее близко подходит ко внешней мембране митохондрий и, соответственно, к наноструктурам. В то же время остальные цитохромы закреплены в комплексах внутренней мембраны.

Это утверждение также подтверждалось при моделировании эффектов усиления КР серебряными наноструктурами, которые были использованы в работе. Группа наших коллег из лазерного центра Ганновера показала, что сложная морфология подложки со множеством углублений, в которые могут попадать митохондрии, позволило получать усиление на большом расстоянии (более 10 нм). А иерархическое устройство самих наноструктур увеличивало число мест контакта с мембраной митохондрий и, следовательно, число молекул цитохрома с, от которых можно было зарегистрировать сигнал ГКР. Если использовать те же наночастицы серебра, просто присоединенные к плоской подложке, то особого усиления не произойдет, что и подтверждалось в эксперименте (рис. 8).

И действительно, полученный спектр ГКР митохондрий соответствовал спектрам цитохрома с! При использовании зелёного лазера в качестве возбуждающего света можно регистрировать сигнал только от цитохромов b и с, но не от цитохрома а, что облегчает задачу расшифровки спектров. Несмотря на схожесть структуры цитохромов типа b и с, они имеют ключевые пики на спектре, благодаря которым их нельзя перепутать (рис. 9). Таким образом, используемые наноструктуры давали усиление на достаточно большом расстоянии, чтобы зарегистрировать спектры от цитохрома с, но недостаточно большом, для того чтобы увидеть пики цитохромов b. И это как раз то, что нужно! Благодаря методу ГКР теперь можно исследовать селективно редокс-состояние и конформацию именно цитохрома с в живых функционирующих митохондриях.

Как и ожидалось, спектры ГКР цитохрома с митохондрий оказались очень чувствительны к изменению его окислительно-восстановительного состояния. Для этого было исследовано два воздействия: внесение протонофора FCCP и ингибитора АТФ-синтазы олигомицина.

FCCP встраивается во внутреннюю мембрану митохондрий и начинает переносить протоны из ММП в матрикс, минуя протонные каналы АТФ-синтазы. В результате этого исчезает электрохимический потенциал и прекращается синтез АТФ. Это явление называют разобщением дыхания и фосфорилирования. В результате разобщения количество АТФ снижается, а АДФ увеличивается [30]. В этом случае возрастает количество поглощённого кислорода и скорость окисления субстратов, а, следовательно, и количество окисленных молекул цитохрома с, что очень хорошо видно на спектрах ГКР. И наоборот, добавление ингибитора синтеза АТФ — олигомицина, который приводит к увеличению электрохимического градиента на фоне снижения скорости дыхания, увеличивает количество восстановленных молекул цитохрома с, что также выражено на спектрах ГКР митохондрий.

Таким образом, спектры ГКР митохондрий, являясь спектрами исключительно цитохрома с, оказались чувствительны к изменениям его конформации и редокс-состояния в процессе работы митохондрий.

Итоги

Спектроскопия гигантского комбинационного рассеяния позволяет многократно усилить сигнал КР от молекул вблизи наночастиц металла. Однако для проведения успешных экспериментов необходимо учитывать свойства как биологического объекта, так и наноструктур. «Ключевым моментом нашего достижения стал междисциплинарный подход к работе, в которую были вовлечены биологи, химики и физики», — поясняет одна из главных авторов проекта к.б.н. Надежда Браже, ставшая осенью 2015 года лауреатом премии L’Oreal Unesco для женщин в науке. — «Результатом такого подхода стало создание уникальной методики селективного определения редокс-состояния и конформации цитохрома с в живых функционирующих митохондриях, помещенных на специальную наноструктурированную поверхность. Разработанная методика поможет восполнить пробелы наших знаний о свойствах и поведении переносчиков электрона в митохондриях, а также может быть использована для разработки диагностических тестов для раннего выявления патологий митохондрий, чем и планируется заниматься в ближайшее время».

1. Активный кислород: друг или враг, или О пользе и вреде антиоксидантов;
2. Nelson D.L. and Cox M.M. Lehninger Principles of Biochemistry (5th Edition). NY: W.H. Freemanand Company, 2008;
3. Vafai S.B. and Mootha V.K. (2012). Mitochondrial disorders as windows into an ancient organelle. Nature. 491, 374—383;
4. В ооцитах мышей с ожирением нарушается работа митохондрий;
5. Пробило на хавчик;
6. Moore L., Gust D., Moore T.A. (2007). Bio-inspired constructs for sustainable energy production and use. L’Actualité Chim. 308–309, 50–56;
7. Как появились митохондрии (рассказ, похожий на сказку);
8. Трое в лодке: о легализации замены митохондрий;
9. Brazhe N.A., Evlyukhin A.B., Goodilin E.A., Semenova A.A., Novikov S.M., Bozhevolnyi S.I. et al. (2015). Probing cytochrome c in living mitochondria with surface-enhanced Raman spectroscopy. Sci. Rep. 5, 13793;
10. Battistuzzi G., Borsari M., Cowan J.A., Ranieri A., Sola M. (2002). Control of cytochrome c redox potential : axial ligation and protein environment effects. J. Am. Chem. Soc. 19, 5315–5324;
11. Dolla A., Blanchard L., Guerlesquin F., Bruschi M. (1994). The protein moiety modulates the redox potential in cytochromes c. Biochimie. 76, 471–479;
12. Solmaz S.R.N. and Hunte C. (2008). Structure of complex III with bound cytochrome C in reduced state and definition of a minimal core interface for electron transfer. J. Biol. Chem. 283, 17542–17549;
13. Ma J.G., Zhang J., Franco R., Jia S.L., Moura I., Moura J.J. et al. (1998). The structural origin of nonplanar heme distortions in tetraheme ferricytochromes c3. Biochemistry. 37, 12431–12442;
14. Brown G.C. and Borutaite V. (2008). Regulation of apoptosis by the redox state of cytochrome c. Biochim. Biophys. Acta. 1777, 877–881;
15. Chess D.J., Billings E., Covian R., Glancy B., French S., Taylor J. et al. (2013). Optical spectroscopy in turbid media using an integrating sphere: mitochondrial chromophore analysis during metabolic transitions. Anal. Biochem. 439, 161–172;
16. Starkov A. and Fiskum G. (2003). Regulation of brain mitochondrial H2O2 production by membrane potential and NAD(P)H redox state. J. Neurochem. 86, 1101–1107;
17. Brazhe N.A., Treiman M., Brazhe A.R., Find N.L., Maksimov G.V., Sosnovtseva O.V. (2012). Mapping of redox state of mitochondrial cytochromes in live cardiomyocytes using Raman microspectroscopy. PLoS One. 7, e41990;
18. биомолекула: «Спектроскопия КР: новые возможности старого метода»;
19. Горелик В. (1997). Комбинационное рассеяние света. Соросовский образовательный журнал. 6, 91–96;
20. Semenova А.А., Goodilin E.А., Brazhe N.А., Ivanov V.K., Baranchikov A.E., Lebedev V.A. et al. (2012). Planar SERS nanostructures with stochastic silver ring morphology for biosensor chips. J. Mater. Chem. 22, 24530;
21. Brazhe N.A., Treiman M., Faricelli B., Vestergaard J.H., Sosnovtseva O. (2013). In situ Raman study of redox state changes of mitochondrial cytochromes in a perfused rat heart. PLoS One. 8, e70488;
22. Kakita M., Kaliaperumal V., Hamaguchi H. (2012). Resonance Raman quantification of the redox state of cytochromes b and c in-vivo and in-vitro. J. Biophotonics. 5, 20–24;
23. Миграция энергии плазмонного резонанса: вторая жизнь оптической спектроскопии;
24. Hu S., Morris I.K., Singh J.P., Smith K.M., Spiro T.G. (1993). Complete assignment of cytochrome c resonance Raman spectra via enzymic reconstitution with isotopically labeled hemes. J. Am. Chem. Soc. 115, 12446–12458;
25. Delfino I., Bizzarri A.R., Cannistraro S. (2005). Single-molecule detection of yeast cytochrome c by Surface-Enhanced Raman Spectroscopy. Biophys. Chem. 113, 41–51;
26. Karataş O.F., Sezgin E., Aydin O., Culha M. (2009). Interaction of gold nanoparticles with mitochondria. Colloids Surf. B. Biointerfaces. 71, 315–318;
27. Vitol E.A., Orynbayeva Z., Bouchard M.J., Azizkhan-Clifford J., Friedman G., Gogotsi Y. (2009). In situ intracellular spectroscopy with surface enhanced Raman spectroscopy (SERS)-enabled nanopipettes. ACS Nano. 3, 3529–3536;
28. Kneipp J., Kneipp H., Wittig B., Kneipp K. (2010). Novel optical nanosensors for probing and imaging live cells. Nanomedicine. 6, 214–226;
29. Moskovits M. (1978). Surface roughness and the enhanced intensity of Raman scattering by molecules adsorbed on metals. J. Chem. Phys. 69, 4159;
30. Северин С. Е. Биохимия. Москва: ГЭОТАР-МЕД, 2003. — 779 с..

При чрезмерной физической нагрузке и многих патологических состояниях в клетках нарушаются
физиологические и обменные процессы, обусловленные недостатком кислорода. В первую
очередь страдают метаболически активные ткани, функционирование которых зависит от
митохондрий, играющих ключевую роль в энергетическом метаболизме клеток. Дисфункция
митохондрий вызывает снижение работоспособности кардиомиоцитов, нейродегенеративные
заболевания и “митохондриальные болезни”.

После открытия в 1949 г. дыхания митохондрий эти клеточные структуры активно изучаются
во многих лабораториях мира. Однако, несмотря на многочисленные исследования митохондрий,
механизмы цитопротекции и особенно кардиопротекции, опосредованные митохондриями,
остаются малоизученными и далекими от полного понимания. Наблюдения последних лет
показали, что в кардиомиоцитах (КМ) митохондрии, помимо основной энергопродуцирующей
функции, также активно вовлечены во внутриклеточную сигнализацию и регуляцию специализированных
функций КМ. При этом важную роль в реализации внутриклеточной сигнализации и функций
самих митохондрий играют ионы Ca²⁺. Их дисбаланс в митохондриях КМ приводит к нарушению сердечной деятельности и развитию
сердечно-сосудистой (СС) патологии [1]. Ранее мы уже отмечали патогенетическое значение ионов Ca²⁺ в развитии постишемических повреждений миокарда и приводили примеры участия Ca²⁺ в процессах, влияющих на энергетику КМ и сократимость миокарда [2]. В экспериментах с использованием митохондрий, изолированных из сердца крыс, была
изучена регуляция ионами Ca²⁺ проницаемости внутренней мембраны митохондрий (ВММ) и установлено значение митохондриальных
Ca²⁺-активируемых неспецифических пор (MPT-пор – mitochondrial permeability transition
pore) в индукции апоптоза и некроза КМ [3–5]. Но если механизмы участия митохондрий в развитии нарушений функциональной и структурной
организации КМ достаточно хорошо освещены, то сведений о митохондриальных механизмах
кардиопротекции, включая Ca²⁺-зависимые, в литературе мало, что может свидетельствовать о недостаточной изученности
этой проблемы [1]. В настоящее время митохондрии рассматриваются в качестве объектов направленной
лекарственной терапии при многих заболеваниях, в том числе сердечно-сосудистых, и
с этой точки зрения задача суммировать знания, накопленные в данной области клеточной
биологии, представляется важной и своевременной.

Список литературы

1. Pohjoismäki J.L., Goffart S. The role of mitochondria in cardiac development and protection. Free Radic. Biol.
   Med. 106: 345–354. 2017. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2017.02.032

2. Shemarova I.V., Nesterov V.P., Korotkov S.M., Sobol’ K.V. Involvement of Ca2+ in the development of ischemic disorders of myocardial contractile
   function. J. Evol. Biochem. Physiol. 53: 368−379. 2017. https://doi.org/10.1134/S0022093017050027

3. Han X., Xu J., Xu S., Sun Y., He M., Li X., Li X., Pi J., Yu R., Tian W. Role of mitochondrial permeability transition pore in mediating the inhibitory effect
   of gastrodin on oxidative stress in cardiac myocytes in vitro. Nan Fang Yi Ke Da Xue
   Xue Bao. 38: 1306−1311. 2018. https://doi.org/10.12122/j.issn.1673-4254.2018.11.05

4. Purroy R., Britti E., Delaspre F., Tamarit J., Ros J. Mitochondrial pore opening and loss of Ca²⁺ exchanger NCLX levels occur after frataxin depletion. Biochim. Biophys. Acta. 1864:
   618−631. 2018. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2017.12.005

5. Wacquier B., Romero Campos H.E., González-Vélez V., Combettes L., Dupont G. Mitochondrial Ca²⁺ dynamics in cells and suspensions. FEBS J. 284: 4128−4142. 2017. https://doi.org/10.1111/febs.14296

6. Цыпленкова В.Г., Сутягин П.В., Суслов В.Б., Эттингер А.П. Особенности митохондриального аппарата кардиомиоцитов при различных заболеваниях
   сердца и в эксперименте. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований.
   8 (2): 53−56. 2014. [Cyplenkova V.G., Sutyagin P.V., Suslov V.B., E`ttinger A.P. Osobennosti mitoxondrial`nogo apparata kardiomiocitov pri razlichny`x zabolevaniyax
   serdcza i v e`ksperimente. Mezh dunarodny`j zhurnal prikladny`x i fundamental`ny`x
   issledovanij. 8(2): 53−56. 2014. (In Russ)].

7. Егорова М.В. Роль жирных кислот в адаптивных реакциях кардиомиоцитов при метаболической ишемии.
   Дисс. докт. наук. Томск. 2014, 205 с. [Egorova M.V. Rol` zhirny`x kislot v adaptivny`x reakciyax kardiomiocitov pri metabolicheskoj ishemii.
   Diss. dokt. nauk. Tomsk. 2014. (In Russ)].

8. Brown D.A., O’Rourke B. Cardiac mitochondria and arrhythmias. Cardiovasc. Res. 88: 241−249. 2010. https://doi.org/10.1093/cvr/cvq231

9. Лукьянова Л.Д. Дизрегуляция аэробного энергетического обмена − типовой патологический процесс. В
   кн.: Дизрегуляционная патология. М.: Медицина, С. 188− 215. 2002. [Luk`yanova L.D. Dizregulyaciya ae`robnogo e`nergeticheskogo obmena − tipovoj patologicheskij process.
   V kn.: Dizregulyacionnaya patologiya. Moscow: Medicina. С. 188−215. 2002. (In Russ)].

10. Giordano F.J. Oxygen, oxidative stress, hypoxia, and heart failure. J. Clin. Invest. 115:500−508.
    2005. https://doi.org/10.1172/JCI200524408

11. Guimaraes C.A., Linden R. Programmed cell death: apoptosis and alternative deathstyles. Eur. J. Biochem. 217:
    1638−1650. 2004. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.2004.04084.x

12. Saris N.E., Carafoli E. A historical review of cellular calcium handling, with emphasis on mitochondria.
    Biochemistry. 70: 187−194. 2005. https://doi.org/10.1007/s10541-005-0100-9

13. Лишманов Ю.Б., Нарыжная Н.В., Маслов Л.Н., Прокудина Е.С., Горбунов А.С., Цибульников
    С.Ю. Функциональное состояние миокардиальных митохондрий при ишемии-реперфузии сердца
    у крыс, адаптированных к гипоксии. Бюлл. эксп. биол. и мед. 15 (11): 589−592. 2013.
    [Lishmanov Yu.B., Nary’zhnaya N.V., Maslov L.N., Prokudina E.S., Gorbunov A.S., Cibul’ni-kov
    S.Yu. Funkcional’noe sostoyanie miokardial’nykh mitokhondrij pri ishemii-reperfuzii serdcza
    u kryus, adaptirovannyux k gipoksii. Byull. eksp. biol. i med. 156 (11): 589−592.
    2013. (In Russ).]

14. Кирова Ю. И. Регуляторная роль сукцинат-зависимых сигнальных систем (HIF-1 и GPR91) при адаптации
    к гипоксии. Автореф. докт. дисс. М., 2016. [Kirova Yu. I. Regulyatornaya rol’ sukcinat-zavisimyux signal’nyux sistem (HIF-1 i GPR91) pri adaptacii
    k gipoksii. Avtoref. dokt. diss. Moscow, 2016. (In Russ)].

15. Komaromy-Hiller G., Sundquist P.D., Jacobsen L.J., Nuttall K.L. Serum succinate by capillary zone electrophoresis: marker candidate for hypoxia.
    Ann. Clin. Lab. Sci. 27: 163–168. 1997.

16. Лукьянова Л.Д. Биоэнергетическая гипоксия: понятие, механизмы, коррекция. Бюл. эксп. биол. и мед.
    124 (9): 244−254. 1997. [Luk`yanova L.D. Bioe`nergeticheskaya gipoksiya: ponyatie, mexanizmy`, korrekciya. Byul. e`ksp. biol.
    i med. 124 (9): 244−254. 1997. (In Russ)].

17. Levrat C., Louisot P. Study of the succinate dehydrogenase activation in permeabilized mitochondria through
    the Ca²⁺-stimulated phospholipase A2. Biochem. Mol. Biol. Int. 34: 569−578. 1994.

18. Дудченко А.М., Лукьянова Л.Д. Триггерная роль энергетического обмена в каскаде функционально-метаболических нарушений
    при гипоксии. Проблемы гипоксии: молекулярные, физиологические и клинические аспекты.
    Москва.: Истоки, 2004. С. 51−83. [Dudchenko A.M., Luk’yanova L.D. Triggernaya rol` e`nergeticheskogo obmena v kaskade funkcional no-metabolicheskix
    narushenij pri gipoksii. Problemy` gipoksii: molekulyarny`e, fiziologicheskie i klinicheskie
    aspekty`. Moskva.: Istoki, 2004. S. 51−83. (In Russ).]

19. Кондрашова М.Н. Трансаминазный цикл окисления субстратов в клетке как механизм адаптации к гипоксии.
    Фармакологическая коррекция гипоксических состояний. Москва: ВИНИТИ, 1989. С. 51−66.
    [Kondrashova M.N. Transaminazny`j cikl okisleniya substratov v kletke kak mexanizm adaptacii k gipoksii.
    Farmakologicheskaya korrekciya gipoksicheskix sostoyanij. Moskva: VINITI, 1989. S.
    51−66. (In Russ)].

20. Shemarova I.V., Nesterov V.l. P., Korotkov S.M., Sylkin Yu.A. Evolutionary Aspects of Cardioprotection. J. Evol. Biochem. Physiol. 54(1): 8-21.
    2018. https://doi.org/10.1134/S0022093018010027

21. Гамалей И.А. Роль активных форм кислорода в регуляции функций клетки. Дисс. докт. наук. Санкт-Петербург,
    1999. 41 с. [Gamalej I.A. Rol` aktivny`x form kisloroda v regulyacii funkcij kletki. Diss. dokt. nauk. Sankt-Peterburg,
    1999. 41 s. (In Russ)].

22. Dröge W. Free radicals in the physiological control of cell function. Physiol. Rev. 82: 47−95.
    2002. https://doi.org/10.1152/physrev.00018.2001

23. Baines C.P. How and when do myocytes die during ischemia and reperfusion: the late phase. J.
    Cardiovasc. Pharmacol. Ther. 16: 239−243. 2011. https://doi.org/10.1177/1074248411407769

24. Гребенчиков О.А., Лихванцев В.В., Плотников Е.Ю. Молекулярные механизмы развития и адресная терапия синдром ишемии-реперфузии. Анест.
    и реаним. 3: 59−67. 2014. [Grebenchikov O.A., Lixvancev V.V., Plotnikov E.Yu. Molekulyarnye mexanizmy razvitiya i adresnaya terapiya sindrom ishemii-reperfuzii.
    Anest. i reanim. 3: 59−67. 2014. (In Russ)].

25. Herrero A., Baria G. Localization of the site of oxygen radical generation inside the mitochondria. J.
    Bioenerg. Biomembr. 32: 609−615. 2000.

26. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Обмен глутатиона. Успехи биол. химии. 31:157−179. 1990. [Kulinskij V.I., Kolesnichenko L.S. Obmen glutationa. Uspexi biol. ximii. 31:157−179. 1990. (In Russ)].

27. Pandolfo M. Frataxin deficiency and mitochondrial dysfunction. Mitochondrion 2: 87−93. 2002.
    https://doi.org/10.1023/A:1005626712319

28. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты. Вестник РАМН. 7: 43−51. 1998. [Vladimirov Yu.A. Svobodnyue radikalyu i antioksidantyu. Vestnik RAMN. 7: 43−51. 1998. (In Russ)].

29. Надеев А.Д., Гончаров Н.В. Активные формы кислорода в клетках сердечно-сосудистой системы. Компл. пробл. серд.-сосудист.
    забол. 4: 80−94. 2014. [Nadeev A.D., Goncharov N.V. Aktivny`e formy` kisloroda v kletkax serdechno-sosudistoj sistemy`. Kompl. probl.
    serd.-sosudist. zabol. 4: 80−94. 2014. (In Russ)].

30. Dhalla N.S., Temsah R.M., Netticadan T. Role of oxidative stress in cardiovascular diseases. J. Hypertens. 18: 655−673. 2000.
    https://doi.org/10.1097/00004872-200018060-00002

31. Malli R., Frieden M., Trenker M., Graier W.F. The role of mitochondria for Ca²⁺ refilling of the endoplasmic reticulum. J. Biol. Chem. 280: 12114−12122. 2005. https://doi.org/10.1074/jbc.M409353200

32. Culic O., Gruwel M.L., Schrader J. Energy turnover of vascular endothelial cell. Am. J. Physiol. 273: C205−C213. 1997.
    https://doi.org/10.1152/ajpcell.1997.273.1.C205

33. Pearlstein D.P., Ali M.H., Mungai P.T., Hynes K.L., Gewertz B.L., Schumacker P.T. Role of mitochondrial oxidant generation in endothelial cell responses to hypoxia.
    Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 22: 566−573. 2002. https://doi.org/10.1161/01.ATV.0000012262.76205.6A

34. Paltauf-Doburzynska J., Malli R., Graier W.F. Hyperglycemic conditions affect shape and Ca²⁺ homeostasis of mitochondria in endothelial cells. J. Cardiovasc. Pharmacol. 44: 423−436.
    2004. https://doi.org/10.1097/01.fjc.0000139449.64337.1b

35. Jornot L., Maechler P., Wollheim C.B., Junod A.F. Reactive oxygen metabolites increase mitochondrial calcium in endothelial cells:
    implication of the Ca²⁺/Na⁺ exchanger. J. Cell Sci. 112:1013−1022. 1999.

36. Hu Q., Ziegelstein R.C. Hypoxia/reoxygenation stimulates intracellular calcium oscillations in human aortic
    endothelial cells. Circulation. 102(20):2541−2547. 2000. https://doi.org/10.1161/01.CIR.102.20.2541

37. Camello-Almaraz C., Gomez-Pinilla P.J., Pozo M.J., Camello P.J. Mitochondrial reactive oxygen species and Ca²⁺ signaling. Am. J. Physiol. 291: 1082−1088. 2006. https://doi.org/10.1152/ajpcell.00217.2006

38. Ichimura H., Parthasarathi K., Quadri S., Issekutz A.C., Bhattacharya J. Mechano-oxidative coupling by mitochondria induces proinflammatory responses in lung
    venular capillaries. J. Clin. Invest. 111: 691−699. 2003. https://doi.org/10.1172/JCI17271

39. Hecquet C.M., Malik A.B. Role of H₂O₂-activated TRPM2 calcium channel in oxidant-induced endothelial injury. Thromb. Haemost.
    101: 619–625. 2009. https://doi.org/10.1160/TH08-10-0641

40. Hu Q., Zheng G., Zweier J.L., Deshpande S., Irani K., Ziegelstein R.C. NADPH oxidase activation increases the sensitivity of intracellular Ca²⁺ stores to inositol 1,4,5-trisphosphate in human endothelial cells. J. Biol. Chem.
    275: 15749−15757. 2000. https://doi.org/10.1074/jbc.M000381200

41. Poteser M., Graziani A., Rosker C., Eder P., Derler I., Kahr H., Zhu M.X., Romanin
    C., Groschner K. TRPC3 and TRPC4 associate to form a redox-sensitive cation channel. Evidence for
    expression of native TRPC3-TRPC4 heteromeric channels in endothelial cells. J. Biol.
    Chem. 281: 13588−13595. 2006. https://doi.org/10.1074/jbc.M512205200

42. Stoyanovsky D., Murphy T., Anno P.R., Kim Y.M., Salama G. Nitric oxide activates skeletal and cardiac ryanodine receptors. Cell Calcium. 21:
    19−29. 1997. https://doi.org/10.1016/S0143-4160(97)90093-2

43. Sun L, Yau H.Y., Wong W.Y., Li R.A., Huang Y., Yao X. Role of TRPM2 in H₂O₂-induced cell apoptosis in endothelial cells. PLoS One. 7: 43186. 2012. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0043186

44. Strom J., Xu B., Tian X., Chen Q. M. Nrf2 protects mitochondrial decay by oxidative stress. FASEB J. 30: 66−80. 2016.
    https://doi.org/10.1096/fj.14-268904

45. Narasimhan M., Rajasekaran N.S. Exercise Nrf2 and antioxidant signaling in cardiac aging. Front Physiol. 7: 241.
    2016. https://doi.org/10.3389/fphys.2016.00241

46. Lee J.M., Calkins M.J., Chan K., Kan Y.W., Johnson J.A. Identification of the NF-E2-related factor-2-dependent genes conferring protection
    against oxidative stress in primary cortical astrocytes using oligonucleotide microarray
    analysis. J. Biol. Chem. 278:12029−12038. 2003. https://doi.org/10.1074/jbc.M211558200

47. Nguyen T., Nioi P., Pickett C.B. The Nrf2-antioxidant response element signaling pathway and its activation by oxidative
    stress. J. Biol. Chem. 284: 13291−13295. 2009. https://doi.org/10.1074/jbc.R900010200

48. Li W., Kong A.N. Molecular mechanisms of Nrf2-mediated antioxidant response. Mol. Carcinog. 48: 91−104.
    2009. https://doi.org/10.1002/mc.20465

49. Ma Q. Role of nrf2 in oxidative stress and toxicity. Annu. Rev Pharmacol. Toxicol. 53:
    401−426. 2013. https://doi.org/10.1146/annurev-pharmtox-011112-140320

50. Kensler T.W., Wakabayashi N., Biswal S. Cell survival responses to environmental stresses via the Keap1-Nrf2-ARE pathway. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 47: 89−116. 2007. https://doi.org/10.1146/annurev.pharmtox.46.120604.141046

51. Piantadosi C.A., Carraway M.S., Babiker A., Suliman H.B. Heme oxygenase-1 regulates cardiac mitochondrial biogenesis via Nrf2-mediated transcriptional
    control of nuclear respiratory factor-1. Circ. Res. 103: 1232−1240. 2008. https://doi.org/10.1161/01.RES.0000338597.71702.ad

52. Suliman H.B., Carraway M.S., Tatro L.G., Piantadosi C.A. A new activating role for CO in cardiac mitochondrial biogenesis. J. Cell Sci. 120:
    299−308. 2007. https://doi.org/10.1242/jcs.03318

53. Dominic E.A., Ramezani A., Anker S.D., Verma M., Mehta N., Rao M. Mitochondrial cytopathies and cardiovascular disease. Heart. 100: 611−618. 2014.
    https://doi.org/10.1136/heartjnl-2013-304657

54. Muthusamy V.R., Kannan S., Sadhaasivam K., Gounder S.S., Davidson C.J., Boeheme C.,
    Hoidal J.R., Wang L., Rajasekaran N.S. Acute exercise stress activates Nrf2/ARE signaling and promotes antioxidant mechanisms
    in the myocardium. Free Radic. Biol. Med. 52: 366−376. 2012. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2011.10.440

55. Erkens R., Kramer C.M., Lückstädt W., Panknin C., Krause L., Weidenbach M., Dirzka
    J., Krenz T., Mergia E., Suvorava T., Kelm M., Cortese-Krott M.M. Left ventricular diastolic dysfunction in Nrf2 knock out mice is associated with
    cardiac hypertrophy, decreased expression of SERCA2a, and preserved endothelial function.
    Free Radic. Biol. Med. 89: 906−917. 2015. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2015.10.409

56. Ying Z., Chen M., Xie X., Wang X., Kherada N., Desikan R., Mihai G., Burns P., Sun
    Q., Rajagopalan S. Lipoicmethylenedioxyphenol reduces experimental atherosclerosis through activation
    of Nrf2 signaling. PLoS One. 11: e0148305. 2016. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0148305

57. Dickinson S.E., Lin Y., Dedek M., Morrissy S., Johnson J., Chen Q.M. Induction of antioxidant and detoxification response by oxidants in cardiomyocytes:
    evidence from gene expression profiling and activation of Nrf2 transcription factor.
    J. Mol. Cell Cardiol. 42: 159−176. 2007. https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2006.09.012

58. Wang W., Li S., Wang H., Li B., Shao L., Lai Y, Horvath G., Wang Q., Yamamoto M.,
    Janicki J.S., Wang X.L, Tang D., Cui T. Nrf2 enhances myocardial clearance of toxic ubiquitinated proteins. J. Mol. Cell
    Cardiol. 72: 305−315. 2014. https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2014.04.006

59. Коршунова А.Ю. Патогенетические особенности клеточной гибели при альтерации миокарда различного
    генеза. Дисс. канд. наук, Москва, 141 с. 2016. [Korshunova A.Yu. Patogeneticheskie osobennosti kletochnoj gibeli pri al`teracii miokarda razlichnogo
    geneza. Diss. kand. nauk. Moskva, 141 s. 2016. (In Russ)].

60. Xing Y., Niu T., Wang W., Li J., Li S., Janicki J.S., Ruiz S., Meyer C.J., Wang X.L.,
    Tang D., Zhao Y., Cui T. Triterpenoid dihydro-CDDO-trifluoroethyl amide protects against maladaptive cardiac
    remodeling and dysfunction in mice: a critical role of Nrf2. PLoS One. 7. 9: 1−8.
    2012. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044899

61. Suzuki T., Shibata T., Takaya K., Shiraishi K., Kohno T., Kunitoh H., Tsuta K., Furuta
    K., Goto K., Hosoda F., Sakamoto H., Motohashi H., Yamamoto M. Regulatory nexus of synthesis and degradation deciphers cellular Nrf2 expression
    levels. Mol. Cell Biol. 33. 2402−2412. 2013. https://doi.org/10.1128/MCB.00065-13

62. Морозова К.В. Полиморфизм генов ферментов детоксикации, антиоксидантной защиты и репарации ДНК
    в генезе невынашивания беременности. Автореф. канд. дисс. Москва, 2014 [Morozova K.V. Polimorfizm genov fermentov detoksikacii, antioksidantnoj zashhity` i reparacii DNK
    v geneze nevy`nashivaniya beremennosti. Avtoref. kand. diss. Moskva, 2014. (In Russ)].

63. Demeulder B., Zarrinpashneh E., Ginion A., Viollet B., Hue L., Rider M.H., Vanoverschelde
    J.L., Beauloye C., Horman S., Bertrand L. Differential regulation of eEF2 and p70S6K by AMPKalpha2 in heart. Biochim. Biophys.
    Acta. 1832: 780−790. 2013. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2013.02.015

64. Sciarretta S., Yee D., Ammann P., Nagarajan N., Volpe M., Frati G., Sadoshima J. Role of NADPH oxidase in the regulation of autophagy in cardiomyocytes. Clin Sci
    (Lond). 128: 387−403. 2015. https://doi.org/10.1042/CS20140336

65. Garlid K.D., Dos Santos P., Xie Z.J., Costa A.D., Paucek P. Mitochondrial potassium transport: the role of the mitochondrial ATP-sensitive K⁺ channel in cardiac function and cardioprotection. Biochim. Biophys. Acta. 1606: 1–21.
    2003. https://doi.org/10.1016/S0005-2728(03)00109-9

66. Mitchell P., Moyle J. Translocation of some anions cations and acids in rat liver mitochondria. Eur. J.
    Biochem. 9: 149−155. 1969. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1969.tb00588.x

67. Chaves E., Yung D., Brierley G. Energy-dependent exchange of K⁺ in heart mitochondria, K⁺ efflux.Arch. Bioch. Biophys. 183: 460−470. 1977. https://doi.org/10.1016/0003-9861(77)90381-2

68. Diwan J.J., Haley T., Sanadi D.R. Reconstitution of K⁺ transport with 53 kDa mitochondrial protein. Biochem Biophys Res Commun., 153: 224−230.
    1988. https://doi.org/10.1016/S0006-291X(88)81212-9

69. Murry C.E., Jennings R.B., Reimer K.A. Preconditioning with ischemia: A delay of lethal cell injury in ischemic myocardium.
    Circulation. 74: 1124−1136. 1986. https://doi.org/10.1161/01.CIR.74.5.1124

70. Santillo E., Migale M., Postacchini D., Balestrini F., Incalzi R.A. Cardioprotection by conditioning mimetic drugs. Antiinflamm. Antiallergy Agents Med.
    Chem. 15: 15−30. 2016. https://doi.org/10.2174/1871523015666160719155122

71. Лихванцев В.В., Мороз В.В., Гребенчиков О.А., Гороховатский Ю.И., Заржецкий Ю.В., Тимошин С.С., Левиков Д.И., Шайбакова В.Л. Ишемическое и фармакологическое прекондиционирование. Общая реаниматология. 7 (6):
    59−65. 2011. [Lixvancev V.V., Moroz V.V., Grebenchikov O.A., Goroxovatskij Yu.I., Zarzheczkij Yu.V.,
    Timoshin S.S., Levikov D.I., Shajbakova V.L. Ishemicheskoe i farmakologicheskoe prekondicionirovanie. Obshhaya reanimatologiya.
    7 (6): 59−65. 2011. (In Russ)]. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2011-6-59

72. Downey J.M., Davis A.M., Cohen M.V. Signaling pathways in ischemic preconditioning. Heart Fail. Rev. 12: 181−188. 2007.
    https://doi.org/10.1007/s10741-007-9025-2

73. Xu W., Liu Y., Wang S., McDonald T., Van Eyk J.E., Sidor A., O’Rourke B. Cytoprotective role of Ca²⁺-activated K⁺ channels in the cardiac inner mitochondrial membrane. Science. 298: 1029−1033. 2002.
    https://doi.org/10.1126/science.1074360

74. Contreras G.F., Castillo K., Enrique N., Carrasquel-Ursulaez W., Castillo J.P., Milesi
    V., Neely A., Alvarez O., Ferreira G., González C., Latorre R. ABK(Slo1)channel journey from molecule to physiology. Channels (Austin.) 7: 442−458.
    2013. https://doi.org/10.4161/chan.26242

75. Gao Y.D., Garcia M.L. Interactionofagitoxin2, charybdotoxin, andiberiotoxin with potassium channels: selectivity
    between voltage-gated and maxi-K⁺ channels. Proteins. 52:146−154. 2003. https://doi.org/10.1002/prot.10341

76. Banerjee A., Lee A., Campbell E., MacKinnon R. Structure of apore-blocking toxin in complex with a eukaryotic voltage-dependent
    K⁺ channel. Elife. 2:e00594. 2013. https://doi.org/10.7554/eLife.00594

77. Schreiber M., Salkoff L. A novel calcium-sensing domain in the BK-channel. Biophys. J. 73: 1355−1363. 1997.
    https://doi.org/10.1016/S0006-3495(97)78168-2

78. Xia X.M., Zeng X., Lingle C.J. Multiple regulatory sites in large- conductance calcium-activated potassium channels.
    Nature. 418: 880−884. 2002. https://doi.org/10.1038/nature00956

79. Yang H., Shi J., Zhang G., Yang J., Delaloye K., Cui J. Activation of Slo1BK-channels by Mg²⁺ coordinated between the voltage sensorand RCK1 domains. Nat. Struct. Mol. Biol. 15:
    1152−1159. 2008. https://doi.org/10.1038/nsmb.1507

80. Balderas E., Zhang J., Stefani E., Toro L. Mitochondrial BKCa channel. Front. Physiol. 6:104. 2015. https://doi.org/10.3389/fphys.2015.00104

81. Siemen D., Loupatatzis C., Borecky J.,Gulbins E., Lang F. Ca²⁺-activated K⁺ channel of the BK-type in the inner mitochondrial membrane of a human glioma cell
    line. Biochim. Biophys. Res. Comm. 257: 549−554. 1999. https://doi.org/10.1006/bbrc.1999.0496

82. Singh H., Lu R., Bopassa J.C., Meredith A.L., Stefani E., Toro L. mitoBK Ca is encoded by the Kcnma1 gene, and a splicing sequence defines its mitochondrial
    location. Proc. Natl. Acad. Sci.U.S.A. 110: 10836−10841. 2013. https://doi.org/10.1073/pnas.1302028110

83. Gu X.Q., Pamenter M.E., Siemen D., Sun X., Haddad G.G. Mitochondrial but not plasmalemmal BK channels are hypoxia-sensitive in human glioma.
    Glia. 62: 504−513. 2014. https://doi.org/10.1002/glia.22620

84. Tanaka Y., Meera P., Song M., Knaus H.-G., Toro L. Molecular constituents of maxiKCa channels in human coronary smooth muscle: predominant
    alpha + beta subunit complexes. J. Physiol. 502: 545−557. 1997. https://doi.org/10.1111/j.1469-7793.1997.545bj.x

85. Schmitt N., Grunnet M., Olesen S.P. Cardiac potassium channel subtypes: new roles in repolarization and arrhythmia. Physiol.
    Rev. 94: 609−653. 2014. https://doi.org/10.1152/physrev.00022.2013

86. Kulawiak B., Kudin A.P., Szewczyk A., Kunz W.S. BK-channel openers inhibit ROS production of isolated rat brain mitochondria. Exp.
    Neurol. 212:543−547. 2008. https://doi.org/10.1016/j.expneurol.2008.05.004

87. Cheng Y., Gulbins E., Siemen D. Activation of the permeability transition pore by Bax via inhibition of the mitochondrial
    BK-channel. Cell. Physiol. Biochem. 27: 191−200. 2011. https://doi.org/10.1159/000327944

88. Cheng Y., Gu X.Q., Bednarczyk P., Wiedemann F.R., Haddad G.G., Siemen D. Hypoxia increases activity of the BK-channel in the inner mitochondrial membrane
    and reduces activity of the permeability transition pore. Cell. Physiol. Biochem.
    22: 127−136. 2008. https://doi.org/10.1159/000149790

Дополнительные материалы отсутствуют.