Жизнь без старости (Скулачёв, Скулачев) - страница 180

Мягкое разобщение служит, по-видимому, одним из механизмов, снижающих продукцию АФК комплексами I и III. Как было показано в нашей лаборатории А. А. Старковым и соавторами, генерация перекиси водорода изолированными митохондриями сердца, окисляющими сукцинат, очень сильно зависит от величины разности электрических потенциалов (Δψ) на митохондриальной мембране. В тех же опытах было установлено, что ингибитор комплекса I ротенон тормозит образование Н>2О>2 на 80 %, ингибитор комплекса III миксотиазол — на 15 %, а разобщитель-протонофор — на 95 %. Эти результаты позволили заключить, что 80 % Н>2О>2 образуется путем энергозависимого обратного переноса электронов комплексом I от сукцината (редокс-потенциал пары фумарат / сукцинат +0,03 В) к О>2 (редокс-потенциал пары О>2/ O>2·>- -0,3 В). Еще 15 % от общего количества перекиси водорода возникает в Q-цикле при реакции семихинонной формы убихинона (CoQ·>-) с О>2 в условиях дыхательного контроля, когда высокая Δψ блокирует перенос электронов от гема Ьь к гему Ьн и тем самым предотвращает окисление CoQ·>- посредством гема Ьь. Как тот, так и другой механизмы выключались, если несколько снижалась разобщителем, ингибитором сукцинатдегидрогеназы малонатом или включением процесса окислительного фосфорилирования добавкой АДФ. Есть основания полагать, что такого рода снижение Δψ in vivo может быть вызвано небольшим («мягким») разобщением дыхания и фосфорилирования жирными кислотами. Такое разобщение может опосредоваться АТР/АДФ- антипортером, аспартат/глутамат-антипортером а также некоторыми другими митохондриальными переносчиками анионов, транспортирующими не только анионы своих специфических субстратов (нуклеотидов, аминокислот и т. д.), но также и анионы жирных кислот.

Инактивация аконитазы супероксидом может быть следующей линией обороны митохондрий от АФК. Показано, что супероксид вызывает окисление одного из четырех ионов негемового железа, имеющихся в аконитазе — ферменте, катализирующем одну из первых реакций цикла Кребса. Такое окисление ведет к потере этого иона и обратимо инактивирует фермент. Неактивная аконитаза реактивируется, связывая ион Fe>2+. Выключение аконитазы супероксидом блокирует цикл Кребса в самом его начале. Поскольку именно цикл Кребса служит главным поставщиком электронов при дыхании, его блокада опустошает дыхательную цепь. Все ее электронные переносчики переходят в окисленную форму и уже не могут восстанавливать О>2 ни до Н>2О, ни до O2·־. В итоге тормозится генерация O2‘־, первичного предшественника митохондриальных АФК. Торможение аконитазы имеет еще одно следствие: в клетке накапливается цитрат — субстрат этого фермента. Цитрат — трехзарядный анион, образующий комплексы с Fe