By this author

CURRENT CHALLENGES AND FUTURE DIRECTIONS IN MITOCHONDRIAL POTASSIUM TRANSPORT RESEARCH

Issue number 12 from 01.12.2025

Поддержание ионного гомеостаза, и в частности, баланса ионов калия, являющихся основными катионами в цитоплазме, критически важно для функционирования митохондрий, в которых неконтролируемый вход катионов и осмотически обусловленное этим накопление воды в матриксе может приводить к набуханию и последующему разрыву мембраны. Парадоксальным образом, несмотря на критическую важность калиевых каналов и обменников и длительное время их исследования, молекулярная идентичность таких ключевых калий-транспортных систем, как K/H -обменник и ATP-зависимый калиевый канал, остаётся до сих пор предметом дискуссий. В рамках данного обзора и анализа научных публикаций мы формулируем ряд нерешённых вопросов, связанных с калиевым транспортом в митохондриях: неполнота знаний о структурно-функциональных перестройках в митохондриях при входе ионов калия и набухании; неоднозначность молекулярной идентичности ключевых транспортных систем калия — K/H -обменника и ATP-зависимого калиевого канала, неопределённость роли ATP-синтазы в ионном транспорте; а также явная неоцененность роли липидной части мембраны в непосредственном транспорте ионов калия и его регуляции. Мы обращаем внимание на то, что накопление в мембране производного ключевого митохондриального липида кардиолипина — лизокардиолипина — является пропущенным звеном, недостающим для построения целостного объяснения механизмов осмотической регуляции митохондрий. Лизокардиолипин может формировать липидные поры, существенно повышающие проводимость мембраны для катионов. Накопление лизокардиолипина может стимулироваться перекисным окислением липидов, менять свойства мембраны и модулировать сборку и функционирование белковых ионных транспортеров. Учёт изменений в физических (давление, упаковка липидов) и химических свойствах мембраны (перекисное окисление, деацилирование) при воздействиях, активирующих системы осмотической регуляции, является необходимым для формирования цельного представления о механизмах калиевого транспорта.

13 0