Eine Rolle des mitochondrialen Na(+)-Ca2+-Austauschers bei der Regulation der oxidativen Phosphorylierung in isolierten Herzmitochondrien.

Die Rolle des Na(+)-Ca2+-Austauschers in Herzmitochondrien für die zelluläre Funktion ist noch unklar. Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen der Stimulation und Hemmung des Na(+)-Ca2+-Austauschers auf die freie Ca2+-Konzentration in der Matrix isolierter Herzmitochondrien zu untersuchen und die Konsequenzen dieser Veränderungen auf die Rate der NADH-Produktion durch den Umsatz des Zitronensäurezyklus und die Rate der oxidativen Phosphorylierung (OPR) zu bestimmen, die durch die alpha-Ketoglutarat-Dehydrogenase, ein Ca(2+)-reguliertes Matrixenzym, unterstützt wird. Die Aktivierung des Na(+)-Ca2+-Austausches durch Erhöhung der extramitochondrialen Na+-Konzentration führte zu einer konzentrationsabhängigen Abnahme des freien Matrix-Ca2+. Inhibitoren der mitochondrialen Na(+)-Ca2+-Austauschaktivität hemmten den durch Na+ vermittelt Abfall des freien Matrix-Ca2+. Es wurde auch festgestellt, dass steigende Na+-Konzentrationen sowohl die Rate der NADH-Produktion als auch die OPR hemmten. Inhibitoren des mitochondrialen Na(+)-Ca2+-Austausches blockierten ebenfalls die Effekte von Na+ auf die Rate der NADH-Produktion und die OPR in einem ähnlichen Konzentrationsbereich. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Veränderungen des freien Matrix-Ca2+, die durch Veränderungen der mitochondrialen Na(+)-Ca2+-Austauschaktivität induziert werden, in Veränderungen der Rate der NADH-Produktion und der Gesamtgeschwindigkeit der oxidativen Phosphorylierung übersetzt werden.