Дрожжевые митохондрии не способны к эффективному транспорту магния (Mg2+)
Дрожжевые митохондрии не способны эффективно транспортировать ионы магния. В настоящее время доказана роль ионов магния в регуляции многих жизненно важных функций. Mg2+ является кофактором абсолютного большинства реакций, протекающих с участием АТР . Связанный магний - обязательный компонент митохондриального аппарата сопряжения. Показана роль магния в стабилизации мембран, регуляции их ионной проницаемости. Ясно также, что дрожжевые клетки имеют высокоэффективную систему регуляции этого важного и преобладающего двухвалентного катиона. Однако вопрос о том, за счет каких механизмов осуществляется поддержание Mg2-гомеостаза в цитоплазме дрожжевых клеток и каков вклад различных внутриклеточных мембранных систем в обеспечении этого процесса, еще не имеет исчерпывающего ответа. Ранними работами было показано [см. Котельникова ea 1973 ], что митохондрии S. cerevisiae не содержат активной системы переноса ионов магния, впрочем, как и ионов кальция. Поскольку нами (см. разд. 3.3.3.1 ) была обнаружена эффективная система транспорта Са2+ в митохондриях End. magnusii, выводы об отсутствии Mg2+-транспортирующей системы дрожжевых митохондрий нуждались в перепроверке. Нами в совместных исследованиях с Т. В. Вотяковой и Е. Н. Баженовой [ Звягильская ea 1987 ] было найдено, что добавление ионов магния (0,1-16 мМ) к высокосопряженным митохондриям End. magnusii, находящимся в состоянии 4 после прохождения цикла фосфорилирования ( рис. 48б ), вызывало стимуляцию дыхания, которая сменялась спонтанным выходом в исходное состояние. Степень активации дыхания зависела от концентрации добавленного иона магния ( рис. 49 ). Эти данные, казалось бы, давали формальное основание предполагать возможность существования в митохондриях End. magnusii системы активного транспорта Mg2+. Однако тот факт, что стимулирующее действие Mg2+ на дыхание дрожжевых митохондрий проявлялось только после прохождения митохондриями цикла фосфорилирования и не наблюдалось в состоянии 4 до добавления ADP ( рис. 48в ), делал такую возможность маловероятной. Контрольные эксперименты (см. рис, 50 ) с использованием ингибиторов Мg2+-завиcимых ферментативных систем - аденилаткиназы и Мg2+-зависимой АТРазы, активация которых могла бы приводить к стимуляции дыхания, показали, что действительно, митохондрии End. magnusii не обладают эффективной системой транспорта Mg2+, а стимуляция дыхания, вызываемая Mg2+, обусловлена активацией аденилаткиназы и (или) АТРазы . Эти данные не исключают возможности зависимого от энергии и метаболического состояния поглощения ионов магния в ограниченном масштабе (с низкой скоростью и низкой амплитудой). Такого низкоамплитудного поглощения Mg2+ может быть достаточно для стабилизации мембран, регуляции ионной проницаемости, обеспечения эффективного протекания Mg2+-зависимых процессов. Полученные данные делают маловероятным участие митохондрий в регуляции уровня Mg2+ в дрожжевой клетке. Вероятнее всего, эту роль выполняет вакуолярная система.
