Mitochondrialne kanały potasowe: podsumowanie

Abstrakt

Podstawową rolą, jaką odgrywają mitochondria komórek ssaków w większości jest synteza ATP. Kanały potasowe występujące w wewnętrznej błonie mitochondrialnej są jednym z regulatorów funkcji mitochondriów. Ich mechanizm działania oparty jest na umożliwieniu przemieszczania się K+ przez nieprzepuszczalną dla tych jonów wewnętrzną błonę mitochondrialną. Kanały te są regulowane przez wiele czynników i warunków w sposób podobny do kanałów potasowych występujących błonie komórkowej. Modulatory mitochondrialnych kanałów potasowych wpływają min. na potencjał błonowy wewnętrznej błony mitochondrialnej, stężenie jonów wapnia, ilość wolnych kwasów tłuszczowych i poziom ATP w komórkach. Ponadto, ostatnio wykazano, że kanały te są regulowane przez łańcuch oddechowy, naprężenia wewnętrznej błony mitochondrialnej oraz fosforylację. Szczególne zainteresowanie mitochondrialnymi kanałami potasowymi, nad którymi od blisko 25 lat prowadzone są ich badania, wynika z roli jaką odgrywają w procesach cytoprotekcji i śmierci komórkowej. Występowanie mitochondrialnych kanałów potasowych opisano w neuronach, astrocytomie, mięśniach serca, mięśniach szkieletowych, fibroblastach, keratynocytach i komórkach śródbłonka. W niniejszej pracy przeglądowej podsumowano aktualną wiedzę na temat mitochondrialnych kanałów potasowych. Przeglądu literatury dokonano ze szczególnym naciskiem na badania przeprowadzone w Laboratorium Wewnątrzkomórkowych Kanałów Jonowych w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w ciągu ostatnich 20 lat. Obejmuje on badania właściwości elektrofizjologicznych i farmakologicznych mitochondrialnych kanałów potasowych oraz ich regulację przez egzogenne i endogenne substancje wewnątrzkomórkowe. Dodatkowo opisany został przegląd mechanizmów regulacji mitochondrialnych kanałów potasowych przez łańcuch oddechowy i naprężenia wewnętrznej błony mitochondrialnej. W niniejszej pracy zostały również podsumowane właściwości mitochondrialnych kanałów potasowych występujące w różnych organizmach.