Еремеев С.А.

Êîíôåðåíöèÿ ¾Ëîìîíîñîâ 2011¿
Ñåêöèÿ ¾Áèîèíæåíåðèÿ è áèîèíôîðìàòèêà¿
Ðåãóëÿöèÿ àêòèâíîñòè ìåìáðàíîòðîïíûõ ðàçîáùèòåëåé.
Åðåìååâ Ñåðãåé Àíäðååâè÷
Àñïèðàíò
Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò èìåíè Ì.Â. Ëîìîíîñîâà, Ôàêóëüòåò
áèîèíæåíåðèè è áèîèíôîðìàòèêè, Ìîñêâà, Ðîññèÿ
E-mail: [email protected]
Ìèòîõîíäðèè, â çàâèñèìîñòè îò óñëîâèé, ìîãóò ñóùåñòâîâàòü â äâóõ ðàçëè÷íûõ
ôóíêöèîíàëüíûõ è ñòðóêòóðíûõ ñîñòîÿíèÿõ.  îáû÷íûõ èçîòîíè÷åñêèõ óñëîâèÿõ ðåàëèçóåòñÿ êëàññè÷åñêèé ìåõàíèçì ïåðåíîñà ýíåðãèè îêèñëèòåëüíûõ ðåàêöèé íà ÀÒÔñèíòåòàçíûé êîìïëåêñ, âêëþ÷àþùèé ñòàäèþ òðàíñìåìáðàííîãî ïåðåíîñà ïðîòîíîâ è
ãåíåðàöèþ ýëåêòðîõèìè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà íà ìèòîõîíäðèàëüíîé ìåìáðàíå.  óñëîâèÿõ íèçêîàìïëèòóäíîãî íàáóõàíèÿ ìèòîõîíäðèé ñèñòåìà îñìîðåãóëÿöèè ìèòîõîíäðèé
ïåðåâîäèò ñèñòåìó îêèñëèòåëüíîãî ôîñôîðèëèðîâàíèÿ â ðåæèì ëîêàëüíîãî ñîïðÿæåíèÿ (ñõåìà, ïóòü À) [1, 2]. Â òàêèõ óñëîâèÿõ âîçíèêàåò íîâûé, äîïîëíèòåëüíûé ïóòü
¾ïðÿìîãî¿ ïåðåíîñà ýíåðãèè íà ÀÒÔ-ñèíòåòàçíûé êîìïëåêñ, â êîòîðîì ó÷àñòâóåò ôðàêöèÿ èîíîâ âîäîðîäà, îáëàäàþùèõ èçáûòêîì ñâîáîäíîé ýíåðãèè, ëàáèëüíî ñâÿçàííûõ
ñ ïîâåðõíîñòüþ ìåìáðàíû (ïóòü Á, ¾ìîäåëü Âèëüÿìñà¿). Êëàññè÷åñêèå ðàçîáùèòåëè
(òðàíñìåìáðàííûå ïåðåíîñ÷èêè ïðîòîíîâ) âçàèìîäåéñòâóþò òîëüêî ñ ïðîòîíàìè íàõîäÿùèìèñÿ â âîäíîé ôàçå, íå çàòðàãèâàÿ ¾ïóòü Á¿.  íàñòîÿùåé ðàáîòå èññëåäîâàí íîâûé
êëàññ ðàçîáùèòåëåé (ìåìáðàíîòðîïíûå ðàçîáùèòåëè), êîòîðûå ïðàêòè÷åñêè íå âûõîäÿò â âîäíóþ ôàçó è èçáèðàòåëüíî âçàèìîäåéñòâóþò ñ ïðèìåìáðàííûìè ïðîòîíàìè
(ïóòü Á). Îáíàðóæåííûå ðàíåå êàòàëèçàòîðû, óñêîðÿþùèå ðåàêöèþ îòðûâà ïðèìåìáðàííûõ èîíîâ âîäîðîäà îò ïîâåðõíîñòè ìåìáðàíû, ìîãóò ïåðåâîäèòü ñèñòåìó â ðåæèì
ðàáîòû ïî ñõåìå Ìèò÷åëëà. Ïðè ýòîì ìîæíî áûëî îæèäàòü, ÷òî ðàçîáùàþùèé ýôôåêò
ìåìáðàíîòðîïíûõ ðàçîáùèòåëåé áóäåò ñíèæàòüñÿ, ïîñêîëüêó ïîä äåéñòâèåì êàòàëèçàòîðà ñóáñòðàò ýòèõ ñîåäèíåíèé (ìåìáðàíîñâÿçàíûé ïðîòîí) èñ÷åçàåò ñ ïîâåðõíîñòè
ìåìáðàíû. Ýòîò ýôôåêò äåéñòâèòåëüíî óäàëîñü íàáëþäàòü ïðè äîáàâëåíèè êàòàëèçàòîðà: ñòåïåíü ñòèìóëÿöèè äûõàíèÿ ìåìáðàíîòðîïíûìè ðàçîáùèòåëÿìè (2,4,6-òðèõëîð3-ïåíòàäåöèëôåëîí è ïðîèçâîäíîå ïëàñòîõèíîíà SkQ3) ñíèæàåòñÿ, â òî âðåìÿ êàê
ýôôåêò êëàññè÷åñêèõ ðàçîáùèòåëåé îñòàåòñÿ òàêèì æå èëè óâåëè÷èâàåòñÿ [3]. Ïðè ïåðìåàáèëèçàöèè ìåìáðàíû àëîìèöèòèíîì, îáðàçóþùèì ïîðó, ïðîèñõîäèò óòå÷êà ôðàêöèè
ìåìáðàíîñâÿçàííûõ ïðîòîíîâ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî íàðóøàåòñÿ ýôôåêò êàòàëèçàòîðà.
Ëèòåðàòóðà
1. Êðàñèíñêàÿ È.Ï., Ëèòâèíîâ È.Ñ., Çàõàðîâ Ñ.Ä., Áàêååâà Ë.Å., ßãóæèíñêèé Ë.Ñ.
Äâà êà÷åñòâåííî ðàçëè÷íûõ ñòðóêòóðíî-ôóíêöèîíàëüíûõ ñîñòîÿíèÿ ìèòîõîíäðèé
// Áèîõèìèÿ. 1989, òîì 54, ñ. 15501556.
2. Ñîëîäîâíèêîâà È.Ì., Þðêîâ Â.È., Òîíüøèí À.À., ßãóæèíñêèé Ë.Ñ. Î ëîêàëüíîì ñîïðÿæåíèè ïðîöåññîâ äûõàíèÿ è ôîñôîðèëèðîâàíèÿ â ìèòîõîíäðèÿõ ïå÷åíè
êðûñû. // Áèîôèçèêà. 2004, òîì 49, 1, ñ. 47-57.
1
Êîíôåðåíöèÿ ¾Ëîìîíîñîâ 2011¿
3. Ìîòîâèëîâ Ê.À., Þðêîâ Â.È., Âîëêîâ Å.Ì., ßãóæèíñêèé Ë.Ñ. Èçó÷åíèå ñâîéñòâ
è ïîèñê íîâûõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèÿ íå ðàâíîâåñíî ñâÿçàííûõ èîíîâ âîäîðîäà íà
ìåìáðàíàõ ìèòîõîíäðèé, âîçíèêàþùèõ â óñëîâèÿõ ðàáîòû ïðîòîííûõ íàñîñîâ //
Áèîëîãè÷åñêèå ìåìáðàíû. 2009, òîì 26, 5, ñ. 408-418.
Ñëîâà áëàãîäàðíîñòè
Âûðàæàþ áëàãîäàðíîñòü ñâîåìó íàó÷íîìó ðóêîâîäèòåëþ, ïðîôåññîðó ßãóæèíñêîìó
Ëüâó Ñåðãååâè÷ó.
Èëëþñòðàöèè
Ðèñ. 1: Äâà ïóòè ñîïðÿæåíèÿ äûõàíèÿ è ôîñôîðèëèðîâàíèÿ ìèòîõîíäðèé
2