Does Oxidation of Mitochondrial Cardiolipin Trigger a Chain of Antiapoptotic Reactions?


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Oxidative stress causes selective oxidation of cardiolipin (CL), a fourtail lipid specific for the inner mitochondrial membrane. Interaction with oxidized CL transforms cytochrome c into peroxidase capable of oxidizing even more CL molecules. Ultimately, this chain of events leads to the pore formation in the outer mitochondrial membrane and release of mitochondrial proteins, including cytochrome c, into the cytoplasm. In the cytoplasm, cytochrome c promotes apoptosome assembly that triggers apoptosis (programmed cell death). Because of this amplification cascade, even an occasional oxidation of a single CL molecule by endogenously formed reactive oxygen species (ROS) might cause cell death, unless the same CL oxidation triggers a separate chain of antiapoptotic reactions that would prevent the CL-mediated apoptotic cascade. Here, we argue that the key function of CL in mitochondria and other coupling membranes is to prevent proton leak along the interface of interacting membrane proteins. Therefore, CL oxidation should increase proton permeability through the CL-rich clusters of membrane proteins (CL islands) and cause a drop in the mitochondrial membrane potential (MMP). On one hand, the MMP drop should hinder ROS generation and further CL oxidation in the entire mitochondrion. On the other hand, it is known to cause rapid fission of the mitochondrial network and formation of many small mitochondria, only some of which would contain oxidized CL islands. The fission of mitochondrial network would hinder apoptosome formation by preventing cytochrome c release from healthy mitochondria, so that slowly working protein quality control mechanisms would have enough time to eliminate mitochondria with the oxidized CL. Because of these two oppositely directed regulatory pathways, both triggered by CL oxidation, the fate of the cell appears to be determined by the balance between the CL-mediated proapoptotic and antiapoptotic reactions. Since this balance depends on the extent of CL oxidation, mito-chondria-targeted antioxidants might be able to ensure cell survival in many pathologies by preventing CL oxidation.

Об авторах

A. Mulkidjanian

Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology; School of Bioengineering and Bioinformatics; Department of Physics

Автор, ответственный за переписку.
Email: amulkid@uos.de
Россия, Moscow, 119991; Moscow, 119991; Osnabrueck, 49069

D. Shalaeva

Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology

Email: amulkid@uos.de
Россия, Moscow, 119991

K. Lyamzaev

Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology

Email: amulkid@uos.de
Россия, Moscow, 119991

B. Chernyak

Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology

Email: amulkid@uos.de
Россия, Moscow, 119991

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».