不同条件下离体大鼠肝脏线粒体能量代谢微量热分析

袁莲 刘玉娇 何欢 蒋风雷 李会荣 刘义

引用本文: 袁莲,  刘玉娇,  何欢,  蒋风雷,  李会荣,  刘义. 不同条件下离体大鼠肝脏线粒体能量代谢微量热分析[J]. 物理化学学报, 2018, 34(1): 73-80. doi: 10.3866/PKU.WHXB201707043 shu
Citation:  YUAN Lian,  LIU Yu-Jiao,  HE Huan,  JIANG Feng-Lei,  LI Hui-Rong,  LIU Yi. Microcalorimetric Analysis of Isolated Rat Liver Mitochondrial Metabolism under Different Conditions[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2018, 34(1): 73-80. doi: 10.3866/PKU.WHXB201707043 shu

不同条件下离体大鼠肝脏线粒体能量代谢微量热分析

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21673166)和湖北省自然科学基金项目(2015CFC892)资助

摘要: 为了探究线粒体的能量代谢过程,本文以离体大鼠肝脏线粒体为模型,利用多通道、高灵敏度的热活性检测仪TAM III,实时监测了不同线粒体浓度、不同底物、不同缓冲液、几种呼吸抑制剂以及Ca2+和线粒体渗透转换孔抑制剂CsA存在时线粒体的能量代谢,获得了完整的热功率―时间曲线,并通过计算得到了线粒体能量代谢的热动力学参数。通过分析发现:(1)线粒体浓度越大,代谢越快;(2)直接底物琥珀酸钠使线粒体代谢更快;(3)高浓度Ca2+能够刺激线粒体快速产热,且在长期代谢进程中,线粒体渗透转换孔抑制剂CsA并不能改变Ca2+造成的影响;(4)不同缓冲液对线粒体代谢的影响基于其组分的不同,缓冲液中含有呼吸底物;(5)呼吸抑制剂都能抑制线粒体的能量代谢,尤其是复合物IV的抑制剂NaN3,高浓度下使代谢停止。

English

    1. [1]

      (1) Said, J.; Walker, M.; Parsons, D.; Stapleton, P.; Beezer, A. E.; Gaisford, S. Methods 2015, 76, 35. doi: 10.1016/j.ymeth.2014.12.002

    2. [2]

      (2) Tsenga, J. M.; Shu, C. M. Thermochim. Acta 2010, 507, 45. doi: 10.1016/j.tca.2010.04.028

    3. [3]

      (3) Haman, N.; Romano, A.; Asaduzzaman, M.; Ferrentino, G.; Biasioli, F.; Scampicchio, M. Talanta 2017, 164 (1), 407. doi: 10.1016/j.talanta.2016.12.012

    4. [4]

      (4) Liu, S. H.; Hou, H.Y.; Shu, C. M. Thermochim. Acta 2015, 605 (10), 68. doi: 10.1016/j.tca.2015.02.008

    5. [5]

      (5) Smith, R. A. J.; Hartley, R. C.; Cochemé, H. M.; Murphy, M. P. Trends Pharmacol. Sci. 2012, 33 (6), 341. doi: 10.1016/j.tips.2012.03.010

    6. [6]

      (6) Murphy, M. P.; Brand, M. D. Eur. J. Biochem. 1988, 173 (3), 637.

    7. [7]

      (7) Stock, D.; Leslie, A. G.; Walker, J. E. Science 1999, 286, 1700.

    8. [8]

      (8) Stepien, G.; Torroni, A.; Chung, A. B.; Hodge, J. A.; Wallace, D. C. J. Biol. Chem. 1992, 267 (21), 14592.

    9. [9]

      (9) Schaefer, A. M.; Taylor, R. W.; Turnbull, D. M.; Chinnery, P. F. Biochim. Biophys. Acta 2004, 1659, 115. doi: 10.1016/j.bbabio.2004.09.005

    10. [10]

      (10) Liu, X. R.; Beugelsdijk, A.; Chen, J. Biophys. J. 2015, 109 (5), 1049. doi: 10.1016/j.bpj.2015.07.043

    11. [11]

      (11) Zulian, A.; Schiavone, M.; Giorgio, V.; Bernardi, P. Pharmacol. Res. 2016, 113 (Pt A), 563. doi: 10.1016/j.phrs.2016.09.043

    12. [12]

      (12) Neuzil, J.; Dong, L. F.; Rohlena, J.; Truksa, J.; Ralph, S. J. Mitochondrion 2013, 13 (3), 199. doi: 10.1016/j.mito.2012.07.112

    13. [13]

      (13) Shiau, C. W.; Huang, J. W.; Wang, D. S.; Weng, J. R.; Yang, C. C.; Lin, C. H.; Li, C.; Chen, C. S. J. Biol. Chem. 2006, 281 (17), 11819. doi: 10.1074/jbc.M511015200

    14. [14]

      (14) Fantin, V. R.; Berardi, M. J.; Scorrano, L.; Korsmeyer, S. J.; Leder, P. Cancer Cell 2002, 2 (1), 29.

    15. [15]

      (15) He, H.; Li, D. W.; Yang, L. Y.; Fu, L.; Zhu, X. J.; Wong, W. K.; Jiang, F. L.; Liu, Y. Sci. Rep. 2015, 5, 13543. doi: 10.1038/srep13543

    16. [16]

      (16) Wang, J.; Fan, X. Y.; Yang, L. Y.; He, H.; Huang, R.; Jiang, F. L.; Liu, Y. Med. Chem. Comm. 2016, 7 (10), 2016. doi: 10.1039/C6MD00268D

    17. [17]

      (17) Yuan, L.; Gao, T.; He, H.; Jiang, F. L.; Liu, Y. Toxicol. Res. 2017, doi: 10.1039/C7TX00079K

    18. [18]

      (18) Monteiro, J. P.; Oliveira, P. J.; Moreno, A. J.; Jurado, A. S. Chemosphere 2008, 72 (9), 1347. doi: 10.1016/j.chemosphere.2008.04.024

    19. [19]

      (19) Gornall, A. G.; Bardawill, C. J.; David, M. M. J. Biol. Chem. 1949, 177 (2), 751.

    20. [20]

      (20) Hall, D. O.; Hawkins, S. E. Laboratory Manual of Cell Biology, English University Press: London, 1975; Chap.2.

    21. [21]

      (21) Mannella, C. A. J. Bioenerg. Biomembr. 2000, 32 (1), 1.

    22. [22]

      (22) Nelson, D. L.; Cox, M. M. Lehninger’s Principle of Biochemisotry, 5th ed.; Worth Publisher: INC., 2008; p. 523.

    23. [23]

      (23) Baines, C. P. J. Mol. Cell Cardiol. 2009, 46 (6), 850. doi: 10.1016/j.yjmcc.2009.02.007

    24. [24]

      (24) Halestrap, A. P. Biochem. Soc. Trans. 2010, 38 (4), 841. doi: 10.1042/BST0380841

    25. [25]

      (25) Zhivotovsky, B.; Galluzzi, L.; Kepp, O.; Kroemer, G. Cell Death Differ. 2009, 16 (11) 1419. doi: 10.1038/cdd.2009.118

    26. [26]

      (26) Hoppe, U. C. FEBS Letters 2010, 584 (10), 1975. doi: 10.1016/j.febslet.2010.04.017

    27. [27]

      (27) Zoratti, M.; Szabò, I.; De Marchi, U. Biochim. Biophys. Acta 2005, 1706 (1–2), 40. doi: 10.1016/j.bbabio.2004.10.006

    28. [28]

      (28) Fernandes, M. A.; Custódio, J. B.; Santos, M. S.; Moreno, A. J.; Vicente, J. A. Mitochondrion 2006, 6 (4), 176. doi: 10.1016/j.mito.2006.06.002

    29. [29]

      (29) Vicente, J. A.; Santos, M. S.; Vercesi, A. E.; Madeira, V. M. C. Pestic. Sci. 1998, 54, 43.

    30. [30]

      (30) Yarana, C.; Sripetchwandee, J.; Sanit, J.; Chattipakorn, S.; Chattipakorn, N. Arch. Med. Res. 2012, 43 (5), 333. doi: 10.1016/j.arcmed.2012.06.010

    31. [31]

      (31) Corbet, C.; Feron, O.; Biochim. Biophys. Acta 2017, 1868 (1), 7. doi: 10.1016/j.bbcan.2017.01.002

    32. [32]

      (32) Li, N.; Ragheb, K.; Lawler, G.; Sturgis, J.; Rajwa, B.; Melendez, J. A.; Robinson, J. P. J. Biol. Chem. 2003, 278 (10), 8516. doi: 10.1074/jbc.M210432200

    33. [33]

      (33) Stobiecka, M.; Jakiela, S.; Chalupa, A.; Bednarczyk, P.; Dworakowska, B. Biosens. Bioelectron. 2017, 88, 114. doi: 10.1016/j.bios.2016.07.110

    34. [34]

      (34) Giannattasio, S.; Atlante, A.; Antonacci, L.; Guaragnella, N.; Lattanzio, P.; Passarella, S.; Marra, E. FEBS Letters 2008, 582 (10), 1519. doi: 10.1016/j.febslet.2008.03.048

    35. [35]

      (35) Tsesin, N.; Khalfin, B.; Nathan, I.; Parola, A. H. Chem. Phys. Lipids 2014, 183, 159. doi: 10.1016/j.chemphyslip.2014.06.007

    36. [36]

      (36) Lykhmus, O.; Gergalova, G.; Koval, L.; Zhmak, M.; Komisarenko, S.; Skok, M. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2014, 53, 246. doi: 10.1016/j.biocel.2014.05.030

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  8
  • 文章访问数:  740
  • HTML全文浏览量:  52
文章相关
  • 收稿日期:  2017-06-13
  • 修回日期:  2017-06-19
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章