عنوان مقاله :
شواهد الكتروفيزيولوژي مبني بر وجود يك كانال جديد كلر در غشاء داخلي ميتوكندري مغز موش صحرايي
عنوان به زبان ديگر :
Electrophysiological evidence for the presence of a new chloride channel in rat brain mitochondrial inner membrane
پديد آورندگان :
شايانفر، فرزاد دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي - دانشكده پزشكي - گروه فيزيولوژي، تهران , فخانيك بابائي، جواد دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي -مركز تحقيقات علوم اعصاب، تهران , خدايي عطالو، ناصر دانشگاه علوم پزشكي ارتش - دانشكده پيراپزشكي، تهران , صغيري، رضا انستيتو پاستور ايران - بخش بيوشيمي، تهران , الياسي، افسانه دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي - دانشكده پزشكي - گروه فيزيولوژي، تهران
كليدواژه :
كانال كلر , غشاء داخلي ميتوكندري , غشاء ليپيدي دو لايه
چكيده فارسي :
زمينه و هدف: وجود كانال هاي كلر در غشا داخلي ميتوكندري گزارش شده است. اين كانالها موجب تنظيم حجم اندامك و سلول، ارتباطات سلولي و اسيدي شدن اندامك ها و حفاظت سلولي مي شوند. مطالعات قبلي ما حضور يك كانال كلري با هدايت 301pS را در غشا داخلي ميتوكندري مغز نشان داد. در مطالعه حاضر، رفتار بيوفيزيكي يك كانال كلرجديد در غشاء داخلي ميتوكندري مغز موش صحرايي مورد بررسي قرار گرفت.
روش‌ها: مغز موش صحرايي بالغ جدا و هموژنيزه شد. هموژنا در طي 3 مرحله در MSE-ديژيتونين، آب، و Na2CO3 سانتريفيوژ شد و وزيكول هاي غشاء داخلي ميتوكندري به شكل محلول در MSE جدا گرديد. فسفاتيديل كولين زرده تخم مرغ جهت تشكيل غشاء دو لايه ليپيد استخراج گرديد.اين غشاء در منفذي به قطر µm 200 تشكيل شد. سيگنال هاي ثبت تك كانال به ميزان 1 kHz فيلترشدند و با سرعت نمونه برداري kHz 10 ذخيره گرديدند. اطلاعات بر اساس Markov's noise free single channel analysis با نرم افزار Pclamp 10 آناليز گرديدند.
يافته‌ها: كانال الحاق شده در غشاء ليپيدي دولايه در محيط الكتروليتي mM KCl trans 50/mM KCl cis 200 يك كانال آنيوني با كنداكتانس pS158 بود. احتمال باز بودن كانال نشان داد كه اين كانال يك كانال وابسته به ولتاژ بوده و در محدوده ولتاژي بين mV20± فعاليت بالايي دارد. اضافه كردن ماده مهار كننده كانال كلر DIDS به ناحيه اي كه معادل محيط داخل سلولي (سمت سيس) است سبب مهار قوي كانال گرديد.
نتيجه‌گيري: اين بررسي حضور يك كانال آنيوني وابسته به ولتاژ در غشاي داخلي ميتوكندري بافت مغز موش صحرايي را نشان داد. اين كانال ممكن است در اعمالي چون تنظيم پتانسيل غشايي، تنظيم pH، سنتز ATP و حفاظت سلولي در مغز نقش كليدي داشته باشد.
چكيده لاتين :
Background and aim: Chloride channels are present in mitochondrial membranes where they regulate volume and acidity of cells and organelles, cell signaling, and protective mechanisms of the cells. We have previously reported the presence of a 301 pS chloride channel in mitochondrial inner membrane of the rat brain. In this work we characterized biophysical properties of a new chloride channel in the mitochondrial inner membrane of the rat brain.
Methods: The rat brain was harvested and homogenized in the MSE-nagarase lysis buffer. The homogenate was centrifuged in 3 steps in MSE-digitonin, H2O, Na2CO3, respectively. Vesicles of mitochondrial inner membrane were then extracted in MSE solution. The membrane lipid L-α-Phosphatidylcholine was extracted from fresh egg yolk. Bilayer lipid membrane was formed in a 200 μm diameter hole. All recorded data were filtered at 1 kHz and stored at a sampling rate of 10 kHz for offline analysis by PClamp10 software. Statistical analysis was performed by Markov's noise-free single channel analysis.
Results: Channel incorporation into planar lipid bilayer revealed a selective anion channel with a conductance of 158 pS in 200 mM KCl cis/50 mM KCl trans electrolyte. The channel open probability appeared to be voltage dependent as the channel was very active at the voltages between ± 20 mV. Adding the chloride channel inhibitor DIDS in the side corresponding to the cell internal medium (cis) caused a strong inhibition of the channel activity.
Conclusion: Our results indicate the presence of a chloride channel in the mitochondrial inner membrane of the rat brain. This channel might play a role in maintaining proper pH level, regulation of membrane potential, ATP synthesis, and cell protection.
عنوان نشريه :
مجله فيزيولوژي و فارماكولوژي ايران
