3つの輸送タンパク質によって媒介されるミトコンドリアCa2+輸送の測定：VDAC1、Na+/Ca2+交換器、およびCa2+ Uniporter

Ca（2+）はユビキタスな細胞シグナルであり、細胞内Ca（2+）濃度の変化が多数の細胞間イベントを刺激するだけでなく、アポトーシスを含む細胞死経路を引き起こします。ミトコンドリアCa（2+）の取り込みおよび放出は、細胞内Ca（2+）シグナル、エネルギー代謝、細胞死を調節することにより、細胞生理学において極めて重要な役割を果たします。内側および外側のミトコンドリア膜を横切るCa（2+）輸送は、チャネル、アンチポーター、およびユニピーターを含むいくつかのタンパク質によって媒介されます。この記事では、両方のミトコンドリア膜にわたってミトコンドリアCa（2+）輸送活動をアッセイするために現在確立されたいくつかの方法の背景を示します。これらの最初は、外側のミトコンドリアタンパク質、電圧依存性アニオン選択チャネルタンパク質1（VDAC1、ポリン1とも呼ばれる）によって媒介されるCa（2+）輸送です。PLB）またはリポソームへ、およびミトコンドリア膜包埋タンパク質として。2番目の方法は、内部ミトコンドリア膜輸送タンパク質の活性を分析するための分離されたミトコンドリア、Ca（2+）を輸送し、急勾配のミトコンドリア膜電位を搭載するミトコンドリアCa（2+）ユニポーター（MCU）。Ca（2+）過負荷が発生した場合、これはミトコンドリア透過性遷移孔（MPTP）と細胞死の開口につながります。3番目の方法は、Na（+）/Ca（2+）交換器スーパーファミリーのメンバーであるミトコンドリアNCLXによって媒介されるNa（+） - 依存性ミトコンドリアCa（2+）排出がどのようにジジトニン透過化HEK-293でアッセイできるかを説明していますセル。Ca（2+） - 輸送アッセイは、さまざまな条件下で阻害剤と組み合わせて実行でき、対象の輸送活動の詳細な特性評価を可能にします。

Ca(2+) is a ubiquitous cellular signal, with changes in intracellular Ca(2+) concentration not only stimulating a number of intercellular events but also triggering cell death pathways, including apoptosis. Mitochondrial Ca(2+) uptake and release play pivotal roles in cellular physiology by regulating intracellular Ca(2+) signaling, energy metabolism and cell death. Ca(2+) transport across the inner and outer mitochondrial membranes is mediated by several proteins, including channels, antiporters, and a uniporter. In this article, we present the background to several methods now established for assaying mitochondrial Ca(2+) transport activity across both mitochondrial membranes. The first of these is Ca(2+) transport mediated by the outer mitochondrial protein, the voltage-dependent anion-selective channel protein 1 (VDAC1, also known as porin 1), both as a purified protein reconstituted into a planar lipid bilayer (PLB) or into liposomes and as a mitochondrial membrane-embedded protein. The second method involves isolated mitochondria for assaying the activity of an inner mitochondrial membrane transport protein, the mitochondrial Ca(2+) uniporter (MCU) that transports Ca(2+) and is powered by the steep mitochondrial membrane potential. In the event of Ca(2+) overload, this leads to opening of the mitochondrial permeability transition pore (MPTP) and cell death. The third method describes how Na(+)-dependent mitochondrial Ca(2+) efflux mediated by mitochondrial NCLX, a member of the Na(+)/Ca(2+) exchanger superfamily, can be assayed in digitonin-permeabilized HEK-293 cells. The Ca(2+)-transport assays can be performed under various conditions and in combination with inhibitors, allowing detailed characterization of the transport activity of interest.