Ways and Mechanisms of Transmembrane Exchange of Ca2+ in Mitochondria

Chalcone Calix[4]arenas Are Supramolecular Compounds, Which Modulate the Electron-Transport Chain of Smooth Muscle Mitochondria

“…Створення та підтримання трансмембранного електричного потенціялу на внутрішній мембрані мітохондрій внаслідок окиснення органічних субстратів і роботи електронно-транспортного ланцюга є одними з ключових ланок функціонування органел як Са 2+акумулювальної системи [1]. Пошук ефекторів, що здатні модифікувати рівень поляризації внутрішньої мітохондрійної мембрани й активність Са 2 -транспортувальних систем у ній, є нагальним питанням біохемічної мембранології.…”

“…Раніше було показано, що халконвмісні калікс[4]арени змінюють поляризацію мітохондрійної мембрани та за їхньої присутности зростає рівень йонізованого Са в матриксі органел [2]. Одним із підходів щодо визначення ефективности функціонування електронно-транспортного ланцюга є аналіза змін флюоресценції аденінових нуклеотидів (NADH/FAD), які відображають їхній редокс-стан [3] 1 3). Виражене гальмування окиснення NADH і FADH 2 в мітохондріях відображає можливість модуляції їхньої енергетики та, відповідно, роботи Са 2 -транспортувальних систем.…”

Cаlіx[4]аrene С-956 is effective inhibitor of Н(+)-Сa(2+)-exchanger in smooth muscle mitochondria

“…The mitochondria of uterine smooth muscle cells are high capacious Ca 2+ -storage units, and able, along with the Ca 2+ -pumps of the plasma membrane doi: https://doi.org/10.15407/ubj90.01.025 and sarcoplasmic reticulum, to terminate the Ca 2+ signal and maintain a low physiological cation concentration in the cytosol [11]. The regulation of the mitochondrial Ca 2+ concentration is based on the coordinated functioning of systems that support potential-dependent calcium accumulation and cation release from the matrix into the cytosol.…”

“…The regulation of the mitochondrial Ca 2+ concentration is based on the coordinated functioning of systems that support potential-dependent calcium accumulation and cation release from the matrix into the cytosol. Two systems that regulate the Ca 2+ concentration in the matrix have been identified in the myometrial mitochondria: a Ca 2+ -uniporter and an H + -Ca 2+ -exchanger [11]. The main mechanism for the Ca 2+ uptake into the mitochondrial matrix is the functioning of the Ca 2+uniporter, whose activity is optimal at micromolar Ca 2+ concentrations out of mitochondria and which support a potential-dependent (electrophoretic), highly capacious, ruthenium red-sensitive cation accumulation pathway [12].…”

“…The main mechanism for the Ca 2+ uptake into the mitochondrial matrix is the functioning of the Ca 2+uniporter, whose activity is optimal at micromolar Ca 2+ concentrations out of mitochondria and which support a potential-dependent (electrophoretic), highly capacious, ruthenium red-sensitive cation accumulation pathway [12]. In smooth muscles, unlike other electroexcitable tissues, Na + -dependent Ca 2+ transport from mitochondria is less significant compared to the H + -Ca 2+ -exchanger [11], since the myocytes excitation and, hence, the development of the action potential occurs due to not only sodium but also calcium inward currents [13,14]. It was found that in the sarcolemma of the uterine myocytes Ca 2+independent Mg 2+ -ATPase, whose function may be a production of H + in the myoplasm, exhibited a high activity [15].…”