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.1999年5月;262(1):108-16.
doi:10.1046/j.1432-1327.1999.00350.x。

缺乏线粒体DNA的人细胞线粒体膜电位的定量和起源

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缺乏线粒体DNA的人细胞线粒体膜电位的定量和起源

研发Appleby等。 欧洲生物化学杂志. 1999年5月.
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摘要

哺乳动物线粒体DNA(mtDNA)编码氧化磷酸化复合物的13种多肽成分。因此,缺乏mtDNA的细胞(称为rho度细胞)无法通过质子泵维持膜电位。然而,大多数线粒体蛋白质是由核DNA编码的,并且仍然通过需要膜电位的机制导入rho度细胞的线粒体。这种膜电位被认为是由腺嘌呤核苷酸载体对ATP4(ADP3)的电动交换引起的。线粒体内ATP酶,可能是一种不完整的FoF1-ATP合成酶,缺乏线粒体DNA编码的两个亚单位,对于确保足够的电荷通量以维持电势也至关重要。然而,关于膜电位的大小、线粒体内ATP酶的性质以及维持电位所需的ATP通量,还有相当大的不确定性。在这里,我们在完整的和洋地黄素渗透的哺乳动物rho度细胞中研究了这些因素。腺嘌呤核苷酸载体和ATP是必需的,但不足以在rho度细胞中产生膜电位,还需要不完整的FoF1-ATP合成酶。在渗透细胞中,该电位的最大值约为110 mV,在完整细胞中约为67 mV。腺嘌呤核苷酸载体抑制剂和不完全FoF1-ATP合成酶抑制剂叠氮消除了膜电位,但寡霉素没有消除膜电位。这一潜力足以导入核编码蛋白,但比含有完全功能线粒体的143B细胞低约65 mV。rho级线粒体的亚分馏表明叠氮敏感型ATP酶活性与膜相关。通过蓝色天然聚丙烯酰胺凝胶电泳(BN/PAGE)和活性染色或免疫印迹进一步分析表明,该ATP酶活性是一种与膜松散相关的不完全FoF1-ATP酶。维持这种膜电位消耗了糖酵解产生的约13%的ATP。这项工作阐明了腺嘌呤核苷酸载体和不完全FoF1-ATP合成酶在维持rho度细胞线粒体膜电位中的作用。

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