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Multi-parameter Measurement of the Permeability Transition Pore Opening in Isolated Mouse Heart Mitochondria

The mitochondrial permeability transition pore (mtPTP) is a non specific channel that forms in the inner mitochondrial membrane to transport solutes with ...

University of Washington, Seattle

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&#x5728;&#x5206;&#x79BB;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x4E2D;&#x7684;&#x8FC7;&#x6C27;&#x5316;&#x6C22;&#x5F62;&#x6210;&#x7684;&#x7535;&#x5316;&#x5B66;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;

Mitochondrial respiration generates reactive oxygen species that are involved in physiological and pathological processes. The majority of methods, with exception of electron paramagnetic resonance, used to evaluate the identity, the rate and the conditions of the reactive oxygen species produced by mitochondria, are mainly based on oxidation sensitive markers. Following latest electrochemical methodology, we implemented a novel electrochemical assay for the investigation of aerobic metabolism in preparations of isolated mitochondria through simultaneous measurement of Oâ‚‚ consumption and reactive species production. This electrochemical assay reveals active Hâ‚‚Oâ‚‚ production by respiring mouse liver mitochondria, and shows that ATP synthase activation and moderate depolarization increase the rate of Hâ‚‚Oâ‚‚ formation, suggesting that ATP synthesizing (state 3) mitochondria might contribute to oxidative stress or signaling.

Electrochemical study of hydrogen peroxide formation in isolated mitochondria.

La respiration mitochondriale g&eacute;n&egrave;re des esp&egrave;ces r&eacute;actives de l&#39;oxyg&egrave;ne qui sont impliqu&eacute;s dans les processus physiologiques et pathologiques. La plupart des m&eacute;thodes, &agrave; l&#39;exception de r&eacute;sonance paramagn&eacute;tique &eacute;lectronique, utilis&eacute;e pour &eacute;valuer l&#39;identit&eacute;, le taux et les conditions des esp&egrave;ces r&eacute;actives de l&#39;oxyg&egrave;ne produits par les mitochondries, reposent essentiellement sur des marqueurs sensibles de l&#39;oxydation. En suivant plus tard la m&eacute;thode &eacute;lectrochimique, nous avons impl&eacute;ment&eacute; un nouveau dosage &eacute;lectrochimique pour l&#39;&eacute;tude du m&eacute;tabolisme a&eacute;robie dans les pr&eacute;parations des mitochondries isol&eacute;es par le biais de la mesure simultan&eacute;e de O&#x2082; consommation et de production d&#39;esp&egrave;ces r&eacute;actives. Ce dosage &eacute;lectrochimique r&eacute;v&egrave;le la production active de H&#x2082;O&#x2082; par respiration mitochondries de foie de souris et montre l&#39;activation de l&#39;ATP synthase et d&eacute;polarisation mod&eacute;r&eacute;e augmente le taux de formation de H&#x2082;O&#x2082;, ce qui sugg&egrave;re que l&#39;ATP synth&eacute;tisant des mitochondries (stade 3) pourrait contribuer au stress oxydatif ou la signalisation.

&Eacute;tude &eacute;lectrochimique de la formation de peroxyde d&#39;hydrog&egrave;ne dans les mitochondries isol&eacute;es.

Mitochondriale Atmung erzeugt reaktive Sauerstoffspezies, die beteiligt sind in physiologischer und pathologischer Prozesse. Die meisten Methoden, mit Ausnahme der Elektronenspinresonanz, verwendet, um die Identit&auml;t, die Rate und die Bedingungen f&uuml;r die reaktive Sauerstoffspezies produziert von Mitochondrien, bewerten basieren haupts&auml;chlich auf Oxydation sensible Marker. Nach neuesten elektrochemische Methodik implementierten wir eine neuartige elektrochemische Assay zur Untersuchung der aeroben Stoffwechsel in Zubereitungen der isolierten Mitochondrien durch gleichzeitige Messung von O&#x2082; Konsum- und reaktiven Spezies. Dieser elektrochemische Probe zeigt aktive H&#x2082;O&#x2082; Produktion von respiring Maus Leber Mitochondrien und zeigt, dass ATP Synthase Aktivierung und moderate Depolarisierung erh&ouml;hen die Rate der H&#x2082;O&#x2082;-Formation, was darauf hindeutet, dass ATP-Synthese (Zustand 3) Mitochondrien zu oxidativem Stress beitragen k&ouml;nnte oder dem signalisieren.

Elektrochemische Studie Wasserstoffperoxid-Formation in isolierten Mitochondrien.

Respirazione mitocondriale genera le specie reattive dell&#39;ossigeno che sono coinvolti in processi fisiologici e patologici. La maggior parte dei metodi, con eccezione di risonanza paramagnetica elettronica, utilizzata per valutare l&#39;identit&agrave;, il tasso e le condizioni delle specie reattive dell&#39;ossigeno prodotte dai mitocondri, &egrave; principalmente basata su indicatori sensibili di ossidazione. In seguito l&#39;ultima metodologia elettrochimica, abbiamo implementato una romanzo analisi elettrochimica per l&#39;indagine del metabolismo aerobico in preparazioni di mitocondri isolati attraverso la misura simultanea di o &#x2082; consumo e la produzione di specie reattive. Questa analisi elettrochimica rivela produzione H&#x2082;O&#x2082; attivo dal respiro mitocondri del fegato del mouse e dimostra che attivazione sintasi ATP e moderata depolarizzazione aumentare il tasso di formazione di H&#x2082;O&#x2082;, suggerendo che l&#39;ATP sintetizzando i mitocondri (stato 3) potrebbe contribuire a stress ossidativo o di segnalazione.

Studio elettrochimico di formazione di perossido di idrogeno nei mitocondri isolati.

La respiraci&oacute;n mitocondrial genera especies reactivas de ox&iacute;geno que intervienen en procesos fisiol&oacute;gicos y patol&oacute;gicos. La mayor&iacute;a de los m&eacute;todos, con la excepci&oacute;n de resonancia paramagn&eacute;tica electr&oacute;nica, utilizado para evaluar la identidad, la velocidad y las condiciones de las especies reactivas del ox&iacute;geno producidas por las mitocondrias, se basa principalmente en marcadores sensibles de oxidaci&oacute;n. Tras la &uacute;ltima metodolog&iacute;a electroqu&iacute;mica, hemos implementado un an&aacute;lisis electroqu&iacute;mico de nuevo para la investigaci&oacute;n del metabolismo aer&oacute;bico en preparaciones de mitocondrias aisladas a trav&eacute;s de la medici&oacute;n simult&aacute;nea de O&#x2082; consumo y producci&oacute;n de especies reactivas. Este an&aacute;lisis electroqu&iacute;mico revela la producci&oacute;n activa de H&#x2082;O&#x2082; por respiran las mitocondrias de h&iacute;gado de rat&oacute;n y muestran activaci&oacute;n de ATP sintasa y despolarizaci&oacute;n moderada aumentar la velocidad de formaci&oacute;n de H&#x2082;O&#x2082;, sugiriendo que la ATP sintetizando las mitocondrias (estado 3) puede contribuir al estr&eacute;s oxidativo o se&ntilde;alizaci&oacute;n.

Raluca Marcu

Department of Anesthesiology & Pain Medicine,
Mitochondria and Metabolism Center,
Department of Anesthesiology & Pain Medicine, Mitochondria and Metabolism Center

University of Washington, Seattle

Multi-parameter Measurement of the Permeability Transition Pore Opening in Isolated Mouse Heart Mitochondria

Raluca Marcu

Department of Anesthesiology & Pain Medicine,Mitochondria and Metabolism Center,Department of Anesthesiology & Pain Medicine, Mitochondria and Metabolism Center

University of Washington, Seattle

Multi-parameter Measurement of the Permeability Transition Pore Opening in Isolated Mouse Heart Mitochondria

Department of Anesthesiology & Pain Medicine,
Mitochondria and Metabolism Center,
Department of Anesthesiology & Pain Medicine, Mitochondria and Metabolism Center