జర్నల్ ఆఫ్ ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ & బయోఫిజిక్స్
అందరికి ప్రవేశం

నైరూప్య

మయోగ్లోబిన్ మరియు మైటోకాండ్రియా: "ఆక్సిజన్ స్టోర్" ఎలా పని చేస్తుంది?

గలీనా బి పోస్ట్నికోవా మరియు ఎకటెరినా ఎ షెఖోవ్ట్సోవా

MbO2 నుండి ఆక్సిజన్ విడుదల సున్నా O2 సాంద్రతలలో (p02) శ్వాసక్రియ మైటోకాండ్రియాతో ప్రోటీన్‌ను సంకర్షణ చేసినప్పుడు మాత్రమే కొనసాగుతుందని మేము మొదట చూపించాము. వాటిని MbO2 ద్రావణం నుండి సెమిపెర్మెబుల్ మెమ్బ్రేన్ ద్వారా వేరు చేస్తే, MbO2 డీఆక్సిజనేషన్ జరగదు. MbO2 (V1) మరియు MbO2 డీఆక్సిజనేషన్ (V2) సమక్షంలో ద్రావణం నుండి మైటోకాండ్రియా ద్వారా O2 తీసుకునే రేట్లు వేర్వేరు మైటోకాన్డ్రియల్ సన్నాహాలకు పూర్తిగా సమానంగా ఉంటాయి, స్థానిక, స్తంభింపచేసిన మరియు FCCP ద్వారా విడదీయబడనివి, V1 మరియు V2 రెండూ శ్వాసకోశ కార్యకలాపాల ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి. మైటోకాండ్రియా. అయినప్పటికీ, V1 మరియు V2 వేర్వేరు ప్రక్రియలను ప్రతిబింబిస్తాయి, ఎందుకంటే అవి లైసోజైమ్ వంటి ప్రోటీన్‌ల ద్వారా విభిన్నంగా ప్రభావితమవుతాయి, మైటోకాండ్రియాతో బంధించడం కోసం MbO2తో పోటీపడతాయి. మయోగ్లోబిన్ బాహ్య మైటోకాన్డ్రియాల్ పొర యొక్క ఫాస్ఫోలిపిడ్ సైట్‌లతో ప్రత్యేకంగా సంకర్షణ చెందదని కనుగొనబడింది, అయితే మయోగ్లోబిన్‌తో బంధించడానికి ఏదైనా నిర్దిష్ట ప్రోటీన్లు లేదా ప్రోటీన్ ఛానెల్‌లు లేవు. బైండింగ్ యొక్క ఉచ్చారణ అయానిక్ బలం ఆధారపడటం అనేది మయోగ్లోబిన్-మైటోకాన్డ్రియల్ కాంప్లెక్స్ ఏర్పడటానికి కూలంబిక్ ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్స్ యొక్క గణనీయమైన సహకారాన్ని సూచిస్తుంది. మైయోగ్లోబిన్ అణువు యొక్క మొత్తం ఛార్జ్ మైటోకాన్డ్రియాల్ పొరకు MbO2 మరియు metMb అనుబంధాన్ని ప్రభావితం చేయనందున, అయానిక్ బలం ప్రభావం స్థానిక ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ పరస్పర చర్యల కారణంగా ఉండాలి, చాలావరకు ఫాస్ఫోలిపిడ్‌ల (తలలు) వ్యతిరేక ఛార్జ్ సమూహాలు మరియు ధ్రువ మయోగ్లోబిన్ అవశేషాల మధ్య ఉండాలి. హేమ్ కుహరం యొక్క పర్యావరణం. మైటోకాన్డ్రియల్ మరియు కృత్రిమ ఫాస్ఫోలిపిడ్ పొరల సమక్షంలో వాయురహిత పరిస్థితులలో లిగాండ్-ఫ్రీ డియోక్సిమోగ్లోబిన్ వైపు ఆక్సి- / డియోక్సి- సమతౌల్యం యొక్క మార్పు మయోగ్లోబిన్-మెమ్బ్రేన్ ఇంటరాక్షన్ ఫలితంగా ఆక్సిజన్‌కు మయోగ్లోబిన్ అనుబంధం తగ్గుతుందని సూచిస్తుంది (మరియు p50 p50 పెరిగింది), ఫిజియోలాజికల్ వద్ద MbO2 నుండి నిర్లిప్తత p02 విలువలు. కాబట్టి, శ్వాసక్రియ మైటోకాండ్రియా సమక్షంలో, కణంలో కనీసం రెండు రకాల మయోగ్లోబిన్ అణువులు ఉండాలి. వాటిలో కొన్ని ఉచితమైనవి, O2కి అధిక అనుబంధం మరియు వరుసగా తక్కువ p50, మరియు ఇతరాలు మైటోకాండ్రియాతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి, తక్కువ అనుబంధాలు మరియు అధిక p50తో ఉంటాయి. సైటోప్లాజం నుండి ప్రభావవంతమైన O2 బదిలీ కోసం, ఈ రెండు రకాల MbO2 అణువుల మధ్య మార్పిడి చాలా వేగంగా ఉండాలి. MbO2 మైటోకాండ్రియాతో బంధించే Km విలువలు (I = 0,15 వద్ద సుమారు 104 M-1) మరియు కాంప్లెక్స్ యొక్క జీవితకాలం (పదుల ns) ఈ డిమాండ్‌కు బాగా అనుగుణంగా ఉంటాయి.