ミトコンドリア外膜細孔のカチオン的に選択的な状態：無傷のミトコンドリアと再構成されたミトコンドリアポリンを伴う研究

20〜30 mVを超える電圧でのミトコンドリア外膜細孔は、ミトコンドリア基質の遊離透過性を制限する可能性のある低コンダクタンスの状態を採用できます。この特性の生理学的意味についての洞察を得るために、脂質二重層膜と無傷のミトコンドリアのポリアニオンによって低コンダクタンスの細孔状態が誘導される可能性があるという事実を利用しました。人工二重層に再構成されると、この物質の細孔は、適用された電圧の極性がシス側で陰性であったときにのみカチオン選択的になりました。この孔のこの挙動は、無傷のミトコンドリアにおける低コンダクタンス細胞状態の誘導が、クレアチンキナーゼやアデニル酸キナーゼなどのミトコンドリア間膜間キナーゼの完全な阻害をもたらした理由を説明します。。内膜電位が接触部位の外膜に導入される可能性は、これらの部位に陽イオン選択的細孔の存在を示唆しています。この側面は、クレアチンキナーゼ、ヌクレオシド二リン酸キナーゼ、アデニル酸キナーゼなどの末梢キナーゼの調節において重要である可能性があります。

The outer mitochondrial membrane pore at a voltage above 20 to 30 mV can adopt a state of low conductance which may restrict free permeability of mitochondrial substrates. In order to obtain insight into the physiological meaning of this property we took advantage of the fact that the low conductance pore state could be induced by a polyanion in lipid bilayer membranes as well as in intact mitochondria. Upon reconstitution in artificial bilayers the pore in this substate became exclusively cation selective when the polarity of the applied voltage was negative on the cis-side. This behaviour of the pore would explain why induction of the low conductance pore state in intact mitochondria led to a complete inhibition of mitochondrial intermembranous kinases, such as creatine kinase and adenylate kinase, but not of peripheral kinases, for example hexokinase, when utilizing external ATP. The possibility that the inner membrane potential might be transduced to the outer membrane in the contact sites, suggests the existence of cation selective pores in these sites. This aspect may be important in the regulation of peripheral kinases like creatine kinase, nucleoside diphosphate kinase and adenylate kinase which are located behind the outer mitochondrial membrane.