Analyses des Influx de Calcium mitochondrique dans les mitochondries isolées et des cellules

Les mitochondries sont des sites critiques de Ca^{2 +} stockage intracellulaire et la signalisation. Des décennies de recherches ont montré que les mitochondries ont la possibilité d’importer et de séquestrer Ca^{2 + 1,2}. Mitochondries, cependant, ne sont pas des sites purement passives de Ca^{2 +} stockage. Ca^{2 +} dans le compartiment mitochondrial effectue des fonctions de signalisation fondamentales y compris la régulation de la production métabolique et l’activation de voies de mort cellulaire mitochondriale, qui a été examiné précédemment³. Pour la régulation du métabolisme, Ca^{2 +} améliore l’activité des trois déshydrogénases matrice localisée de l’acide tricarboxylique, mais aussi les complexes de la chaîne respiratoire, d’augmenter mitochondrial energy production^4,5 . Avec surcharge mitochondriale de Ca^{2 +} et la dysrégulation mitochondrial Ca^{2 +} manipulation, Ca^{2 +} déclencheurs perméabilité mitochondriale transition pore ouverture (MPTP), conduisant à la perméabilisation de la membrane interne mitochondriale, perte potentielle de membrane, dysfonctionnement mitochondrial, gonflement, se rompre et de cellules en fin de compte, mort^6,7,8,9. Ainsi, Ca^{2 +} signalisation mitochondrial a un impact direct fois vie cellulaire et les voies de la mort à travers le contrôle métabolique et axe de MPTP-mort.

Ces dernières années, il s’est rapidement développée intérêt dans l’étude de Ca^{2 +} dynamique mitochondriale due en grande partie à l’identification des constituants moléculaires de la complexe mitochondrique Ca^{2 +} Uniport, un interne mitochondriale transporteur membranaire qui est un mode primaire de Ca^{2 +} importer dans la matrice mitochondriale ^10,11,12. Identification de ces sous-unités structurelles et réglementaires de l’Uniport a fait naître la possibilité de ciblage génétiquement des influx mitochondriale de Ca^{2 +} pour moduler la fonction mitochondriale et dysfonction et facilité l’étude de la contribution de l’Uniport complexe et mitochondrial Ca^{2 +} afflux de maladie^13,14,15. En effet, Ca^{2 +} signalisation mitochondriale a été impliquée dans les pathologies d’un large éventail de maladies allant de maladie cardiaque à la neurodégénérescence et cancer^{16,17,18, 19,20}.

Étant donné l’importance fondamentale des mitochondries Ca^{2 +} signalisation dans le métabolisme et la mort cellulaire et combinée avec la large portée des systèmes biologiques que Ca^{2 +} signalisation mitochondrial impacts, méthodes d’évaluation Ca mitochondrial^{2 +} afflux sont d’un grand intérêt. Il n’est pas surprenant, une variété de techniques et d’outils pour mesurer mitochondrial Ca^{2 +} ont été développés. Il s’agit de méthodes qui utilisent des outils tels que fluorescent Ca^{2 +}-colorants sensibles^21,22 et codé génétiquement Ca^{2 +} capteurs ciblées vers les mitochondries, comme cameleon et aequorine^{23, 24}. L’objectif de cet article est de mettre en évidence les différentes méthodes et systèmes de modèles dans lequel capture^{2 +} Ca mitochondriale peut être mesurée. Nous présentons deux méthodes expérimentales pour évaluer la capacité afflux de mitochondrial Ca^{2 +} . À l’aide de mitochondries cardiaques à titre d’exemple, nous détaillons une plateforme axée sur le lecteur de plaque pour mesurer mitochondrial Ca^{2 +} absorption à l’aide du Ca^{2 +} sensibles teindre calcium vert-5N qui convient parfaitement aux mitochondries isolées de tissus¹⁴ . En utilisant des cellules 3 t 3 de NIH, nous décrivons également un test d’imagerie microscopie confocale pour mesure de mitochondrial Ca^{2 +} dans les cellules perméabilisées utilisant le Ca^{2 +} colorant photosensible Rhod-2/AM²⁵.