شواهد الکتروفیزیولوژی مبنی بر وجود یک کانال جدید کلر در غشاء داخلی میتوکندری مغز موش صحرایی

زمینه و هدف: وجود کانالهای کلر در غشا داخلی میتوکندری گزارش شده است. این کانالها موجب تنظیم حجم اندامک و سلول، ارتباطات سلولی و اسیدی شدن اندامک ها و حفاظت سلولی می شوند. مطالعات قبلی ما حضور یک کانال کلری با هدایت 301ps را در غشا داخلی میتوکندری مغز نشان داد. در مطالعه حاضر، رفتار بیوفیزیکی یک کانال کلرجدید در غشاء داخلی میتوکندری مغز موش صحرایی مورد بررسی قرار گرفت.روش‌ها: مغز موش صحرایی بالغ جدا و هموژنیزه شد. هموژنا در طی 3 مرحله در mseدیژیتونین، آب، و na2co3 سانتریفیوژ شد و وزیکول های غشاء داخلی میتوکندری به شکل محلول در mse جدا گردید. فسفاتیدیل کولین زرده تخم مرغ جهت تشکیل غشاء دو لایه لیپید استخراج گردید.این غشاء در منفذی به قطر μm 200 تشکیل شد. سیگنالهای ثبت تک کانال به میزان 1 khz فیلترشدند و با سرعت نمونه برداری khz 10 ذخیره گردیدند. اطلاعات بر اساس markov's noise free single channel analysis با نرم افزار pclamp 10 آنالیز گردیدند.یافته‌ ها: کانال الحاق شده در غشاء لیپیدی دولایه در محیط الکترولیتی mm kcl trans 50/mm kcl cis 200 یک کانال آنیونی با کنداکتانس ps158 بود. احتمال باز بودن کانال نشان داد که این کانال یک کانال وابسته به ولتاژ بوده و در محدوده ولتاژی بین mv20 ± فعالیت بالایی دارد. اضافه کردن ماده مهار کننده کانال کلر dids به ناحیه ای که معادل محیط داخل سلولی (سمت سیس) است سبب مهار قوی کانال گردید. نتیجه‌ گیری: این بررسی حضور یک کانال آنیونی وابسته به ولتاژ در غشای داخلی میتوکندری بافت مغز موش صحرایی را نشان داد. این کانال ممکن است در اعمالی چون تنظیم پتانسیل غشایی، تنظیم ph، سنتز atp و حفاظت سلولی در مغز نقش کلیدی داشته باشد.

Electrophysiological evidence for the presence of a new chloride channel in rat brain mitochondrial inner membrane

Background and aim: Chloride channels are present in mitochondrial membranes where they regulate volume and acidity of cells and organelles, cell signaling, and protective mechanisms of the cells. We have previously reported the presence of a 301 pS chloride channel in mitochondrial inner membrane of the rat brain. In this work we characterized biophysical properties of a new chloride channel in the mitochondrial inner membrane of the rat brain.Methods: The rat brain was harvested and homogenized in the MSEnagarase lysis buffer. The homogenate was centrifuged in 3 steps in MSEdigitonin, H2O, Na2CO3, respectively. Vesicles of mitochondrial inner membrane were then extracted in MSE solution. The membrane lipid L alpha;Phosphatidylcholine was extracted from fresh egg yolk. Bilayer lipid membrane was formed in a 200 mu;m diameter hole. All recorded data were filtered at 1 kHz and stored at a sampling rate of 10 kHz for offline analysis by PClamp10 software. Statistical analysis was performed by Markov's noisefree single channel analysis.Results: Channel incorporation into planar lipid bilayer revealed a selective anion channel with a conductance of 158 pS in 200 mM KCl cis/50 mM KCl trans electrolyte. The channel open probability appeared to be voltage dependent as the channel was very active at the voltages between ± 20 mV. Adding the chloride channel inhibitor DIDS in the side corresponding to the cell internal medium (cis) caused a strong inhibition of the channel activity.Conclusion: Our results indicate the presence of a chloride channel in the mitochondrial inner membrane of the rat brain. This channel might play a role in maintaining proper pH level, regulation of membrane potential, ATP synthesis, and cell protection.