Участки и топология образования супероксида в митохондриях

Образование супероксида в митохондриях служит важным источником активных форм кислорода в клетках и может вызывать старение или способствовать его развитию, а также возникновению возраст-ассоциированных заболеваний. В митохондриях млекопитающих известны и широко признаны семь основных участков образования супероксида. В порядке убывания максимальной производительности это убихинон-связывающие участки комплекса I (участок IQ) и комплекса III (участок IIIQo), глицерол-3-фосфатдегидрогеназа, флавин комплекса I (участок IF), электрон-переносящая флавопротеин-Q-оксидоредуктаза (ETFQOR), участвующая в β-окислении жирных кислот, а также пируватдегидрогеназа и 2-оксоглутаратдегидрогеназа. Ни один из этих участков не охарактеризован полностью; для некоторых имеются лишь отрывочные сведения. Топология участков имеет большое значение, поскольку определяет, будет ли супероксид образовываться в матриксе митохондрий и сможет ли повреждать митохондриальную ДНК. Все участки образуют супероксид в матриксе; участок IIIQo и глицерол-3-фосфатдегидрогеназа также образуют супероксид в межмембранном пространстве. Относительный вклад каждого участка в образование активных форм кислорода митохондриями в отсутствие ингибиторов переноса электронов неизвестен для изолированных митохондрий, клеток и организма в целом и может значительно варьировать в зависимости от вида, ткани, субстрата, потребности в энергии и напряжения кислорода.