Summary

<sub> 1</sub> F<sub> O</subSubmitochondrial veziküllü Membranların Patch Kelepçe Kayıtlar Sahne> ATPaz veziküllü Hazırlık ve Tekniği

Published: May 04, 2013
doi:

Summary

Fare beyninden alınan F1FO ATP sentetaz kompleksleri zenginleştirilmiş submitochondrial veziküller izole etmek için bir yöntem tarif edilmektedir. Bu veziküller F1FO ATPaz karmaşık yama kelepçe kayıt tekniği kullanarak modülasyon aktivitesi çalışma sağlar.

Abstract

Mitokondri metabolizma, hayatta kalma 1, geliştirme ve, kalsiyum 2 sinyalizasyon dahil olmak üzere birçok önemli hücresel fonksiyonları olarak katılıyor. En önemli mitokondriyal fonksiyon iki ATP, oksidatif fosforilasyon ile hücrenin enerji birimi, ve programlanmış hücre ölümü 3 için sinyallerin arabuluculuk verimli üretimi ile ilgilidir.

ATP üretimi için öncelikle sorumlu enzim aynı zamanda ATP sentetaz 4-5 adı F1FO-ATP sentetaz vardır. Son yıllarda, apoptotik ve nekrotik hücre ölümü mitokondri rolünü oldukça dikkat çekmiştir. Apoptotik hücre ölümü, böyle Bax gibi BCL-2 ailesi proteinleri, mitokondriyal dış membran girin oligomerleşip ve sitoplazmada 6 içine pro-apoptotik faktör serbest, dış membran geçirgenliği. Klasik nekrotik hücre ölümü, böyle nöronlarda iskemi veya eksitotoksisite, bir larg tarafından üretilen bu kadarmatris kalsiyum e, kötü düzenlenmiş artış bir iç membran gözenek, mitokondriyal geçirgenlik gözenek veya mPTP açılmasına katkıda bulunur. Bu iç zarı depolarize ve dış membran rüptürü, pro-apoptotik faktörlerin serbest bırakılması ve metabolik fonksiyon bozukluğu katkıda, ozmotik vardiya neden olur. Bcl-xL 7 de dahil olmak üzere birçok protein F1FO ATP sentaz, modüle işlevi ile etkileşim. Bcl-xL F1FO ATP sentaz beta alt birimi ile doğrudan etkileşim ve bu etkileşimin F1FO ATPaz aktivitesi 8 sırasında F1FO tarafından H + net taşıma ve böylece artan mitokondriyal verimliliğin artırılması, F1FOATPasecomplex içinde sızıntı iletkenlik azalır. ATP sintaz aktivitesi ve modülasyon incelemek için, F1FO ATPaz içeren kemirgen beynindeki submitochondrial veziküller (SMVS) izole edilmiştir. Alavian ark gösterildiği gibi SMVS F1FO ATPaz'ın yapısal ve işlevsel bütünlüğünü korumak. Burada, bir yöntem tarifsıçan beyin SMVS en izolasyonu için başarılı bir şekilde kullanmış ve biz SMVS bir (iyon kaçak iletkenlik) kanal aktivitesini analiz etmek için yama kelepçe tekniği tasvir olduğunu.

Protocol

1. Beyin Mitokondriyal İzolasyon (Kahverengi MR ve ark uyarlanmıştır. 9) Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu (IACUC) tarafından onaylanmış yöntemler kullanarak sıçan Kurban. Dekapitasyon hayvanın baş kesme, deri kesme ve kafatası maruz kalmaktadır. Bir makas veya rongeur ile keserek hafifçe kafatası açın. Beyin çıkarın. İzolasyon Tampon beyincik (bkz. Tablo 1) olmadan ince beyin kıyma ve 5 ml cam / teflon homojeni…

Representative Results

Bizim protokol ilk adım, Şekil 1'de Western Blot ile gösterildiği gibi, mitokondri, saflaştırılmış izolasyonu sağlar. Şekil 2'de, bir beyin türevli submitochondrial vezikül yama kayıt bir örneği gösterilmektedir. Iç-dış yama yapılandırma kullanarak biz ATP tarafından modüle kanalı faaliyet göstermektedir. Kontrol (CTL) kayıt (sol) ortalama 600 pS bir tepe iletkenlik özelliğine sahip çok-kanallı iletkenliği aktivite göstermektedir. derhal banyosun…

Discussion

Yöntemler de gösterildiği gibi, burada bu yöntem ile phenotypes.SMVspurified hücre ayrımı olmaksızın bütün beyin 2 adımından sonra, adım 1 ve submitochondrial veziküller (SMVS) sonunda, diğer hücre organelleri kirlenme, esasen saf mitokondri izolasyonu sağlamak tarif edilmektedir Şekil 1 ve daha önceki çalışmaları (Alavian KN ve ark. 8) ve önceki donma kendi yapısal ve fonksiyonel bütünlüğünü korumak. Dondurma ve çözme sonra, mitokondri izole veya SM…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Materials

Name Company Catalogue number
Potter-Elvehjem Tissue Grinder withPTFEPestle Krackeler Scientific, Inc. 1-7725T-5
Eppendorf Centrifuge 5424 Eppendorf 5424 000.410
4639 Cell Disruption Vessel Parr Instrument Company 4639
Ficoll Sigma-Aldrich F5415
Polycarbonate centrifuge tubes Beckman Coulter P20314
SW-50.1 rotor Beckman Coulter
L8-70M Ultracentrifuge Beckman Coulter
Digitonin Sigma-Aldrich D5628
Lubrol PX (C12E9) Calbiochem 205534
Axopatch 200B Axon Instruments
Digidata 1440A Molecular Device
pClamp10.0 Molecular Device
Manipulator Sutter Instrument
Borosilicate glass capillary World Precision Instruments 1308325
Flaming/Brown Micropipette Puller Model P-87 Sutter Instrument

References

  1. Cheng, W. C., Berman, S. B., Ivanovska, I., Jonas, E. A., Lee, S. J., Chen, Y., Kaczmarek, L. K., Pineda, F., Hardwick, J. M. Mitochondrial factors with dual roles in death and survival. Oncogene. 25, 4697-4705 (2006).
  2. Duchen, M. R., et al. Mitochondria and calcium in health and disease. Cell Calcium. 44, 1-5 (2008).
  3. Lemasters, J. J. Modulation of mitochondrial membrane permeability in pathogenesis, autophagy and control of metabolism. J. Gastroenterol. Hepatol. 22, S31-S37 (2007).
  4. Cox, G. B., Jans, D. A., Fimmel, A. L., Gibson, F., Hatch, L. Hypothesis. The mechanism of ATP synthase. Conformational change by rotation of the beta-subunit. Biochim. Biophys. Acta. 768, 201-208 (1984).
  5. Cox, G. B., Fimmel, A. L., Gibson, F., Hatch, L. The mechanism of ATP synthase: a reassessment of the functions of the b and a subunits. Biochim. Biophys. Acta. 849, 62-69 (1986).
  6. Cory, S., Huang, D. C., Adams, J. M. The Bcl-2 family: roles in cell survival and oncogenesis. Oncogene. 22, 8590-8607 (2003).
  7. Vander Heiden, M. G., Thompson, C. B. Bcl-2 proteins: regulators of apoptosis or of mitochondrial homeostasis. Nat. Cell Biol. 1, 209-216 (1999).
  8. Alavian, K. N., Li, H., Collis, L., Bonanni, L., Zeng, L., Sacchetti, S., Lazrove, E., Nabili, P., Flaherty, B., Graham, M., Chen, Y., Messerli, S. M., Mariggio, M. A., Rahner, C., McNay, E., Shore, G. C., Smith, P. J. S., Hardwick, J. M., Jonas, E. A. Bcl-xL regulates metabolic efficiency of neurons through interaction with the mitochondrial F1FO ATP synthase. Nat. Cell Biol. 13 (10), 1224-1233 (2011).
  9. Brown, M. R., Sullivan, P. G., Dorenbos, K. A., Modafferi, E. A., Geddes, J. W., Steward, O. Nitrogen disruption of synaptoneurosomes: an alternative method to isolate brain mitochondria. Journal of Neuroscience Methods. 137, 299-303 (2004).
  10. Chan, T. L., Greenawalt, J. W., Pedersen, P. L. Biochemical and ultrastructural properties of a mitochondrial inner membrane fraction deficient in outer membrane and matrix activities. J. Cell Biol. 45 (2), 291-305 (1970).
  11. Young, H. K. o., Delannoy, M., Hullihen, J., Chiu, W., Pedersen, P. L. Mitochondrial ATP Synthasomes. J. Biol. Chem. 278 (14), 12305-12309 (2003).

Play Video

Cite This Article
Sacchetti, S., Alavian, K. N., Lazrove, E., Jonas, E. A. F1FO ATPase Vesicle Preparation and Technique for Performing Patch Clamp Recordings of Submitochondrial Vesicle Membranes. J. Vis. Exp. (75), e4394, doi:10.3791/4394 (2013).

View Video