Implications of mitochondrial membrane potential gradients on signaling and ATP production analyzed by correlative multi-parameter microscopy

克里斯塔 膜电位 线粒体内膜 氧化磷酸化 线粒体载体 线粒体 生物物理学 ATP-ADP转位酶 ATP合酶 细胞生物学 生物 线粒体膜转运蛋白 三磷酸腺苷 细胞器 化学 生物化学 细菌外膜 大肠杆菌 基因
作者
Benjamin Gottschalk,Zhanat Koshenov,Roland Malli,Wolfgang F. Graier
出处
期刊:Scientific Reports [Springer Nature]
卷期号:14 (1) 被引量:4
标识
DOI:10.1038/s41598-024-65595-z
摘要

Abstract The complex architecture and biochemistry of the inner mitochondrial membrane generate ultra-structures with different phospholipid and protein compositions, shapes, characteristics, and functions. The crista junction (CJ) serves as an important barrier separating the cristae (CM) and inner boundary membranes (IBM). Thereby CJ regulates the movement of ions and ensures distinct electrical potentials across the cristae (ΔΨ C ) and inner boundary (ΔΨ IBM ) membranes. We have developed a robust and flexible approach to visualize the CJ permeability with super-resolution microscopy as a readout of local mitochondrial membrane potential (ΔΨ mito ) fluctuations. This method involves analyzing the distribution of TMRM fluorescence intensity in a model that is restricted to the mitochondrial geometry. We show that mitochondrial Ca 2+ elevation hyperpolarizes the CM most likely caused by Ca 2+ sensitive increase of mitochondrial tricarboxylic acid cycle (TCA) and subsequent oxidative phosphorylation (OXPHOS) activity in the cristae. Dynamic multi-parameter correlation measurements of spatial mitochondrial membrane potential gradients, ATP levels, and mitochondrial morphometrics revealed a CJ-based membrane potential overflow valve mechanism protecting the mitochondrial integrity during excessive cristae hyperpolarization.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI5应助BILNQPL采纳,获得10
1秒前
流白完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Yolo完成签到,获得积分20
1秒前
YY应助胖豆采纳,获得10
2秒前
2秒前
jagger发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
ChemistryZyh完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
充电宝应助朴素的士晋采纳,获得10
4秒前
4秒前
6秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
十万大山兵大大给十万大山兵大大的求助进行了留言
6秒前
6秒前
CodeCraft应助Mumu采纳,获得10
7秒前
飘逸数据线完成签到,获得积分10
7秒前
111发布了新的文献求助10
7秒前
Gauss完成签到,获得积分0
7秒前
丘奇完成签到,获得积分10
7秒前
木子发布了新的文献求助10
7秒前
标致的方盒完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
致橡树完成签到,获得积分20
8秒前
Yolo发布了新的文献求助10
8秒前
yyy完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
9秒前
yoon发布了新的文献求助10
9秒前
脑洞疼应助香蕉静芙采纳,获得10
9秒前
JTB完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
慕涔发布了新的文献求助10
10秒前
王磊完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107826
关于积分的说明 9286663
捐赠科研通 2805577
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539998
邀请新用户注册赠送积分活动 716878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709762