המיטוכונדריה הם אתרים קריטיות של Ca תאיים2 + אחסון איתות. עשורים של מחקרים הוכיחו כי המיטוכונדריה יש את היכולת לייבא sequester Ca2 + 1,2. המיטוכונדריה, לעומת זאת, הם לא רק פסיבי אתרים של Ca2 + אחסון. Ca2 + -תא מיטוכונדריאלי מבצע היסוד פונקציות איתות לרבות ויסות חילוף החומרים פלט, הפעלה של מסלולים מוות תא מיטוכונדריאלי בתיווך, אשר כבר נבדקו בעבר3. עבור רגולציה חילוף החומרים, Ca2 + מגביר את הפעילות של שלוש dehydrogenases מטריקס מותאם לשפות אחרות של מחזור חומצה tricarboxylic, כמו גם קומפלקסי שרשרת הנשימה, כדי להגדיל את האנרגיה מיטוכונדריאלי ייצור4,5 . Ca מיטוכונדריאלי2 + עומס, dysregulated מיטוכונדריאלי Ca2 + טיפול, Ca2 + גורמים מפעילים חדירות מיטוכונדריאלי המעבר הנקבוביות הפתיחה (MPTP), המוביל אל permeabilization מיטוכונדריאלי הממברנה הפנימית, אובדן פוטנציאל ממברנה, תפקוד מיטוכונדריאלי, נפיחות, קרע וסלולרי בסופו של דבר, למוות6,7,8,9. לפיכך, Ca2 + איתות מיטוכונדריאלי משפיעה במישרין על החיים הסלולר והן מוות שבילים דרך בקרה מטבולית וציר MPTP-מוות.
בשנים האחרונות, שם במהירות הרחבה עניין במחקר של מיטוכונדריאלי Ca2 + דינמיקה עקב חלק גדול לזיהוי של המרכיבים מולקולרית מיטוכונדריאלי Ca2 + uniporter מורכבים, של הפנימית מיטוכונדריאלי טרנספורטר קרום זה מצב ראשי של Ca2 + לייבא לתוך מטריצה מיטוכונדריאלי 10,11,12. זיהוי של אלה subunits מבנית ותקינה של uniporter לדרדר את האפשרות של פילוח גנטי מיטוכונדריאלי Ca2 + זרם לווסת מיטוכונדריאלי ותפקוד לקוי, יעברו חקר התרומה של uniporter מיטוכונדריאלי ומורכבת Ca2 + זרם המחלה13,14,15. אכן, Ca2 + איתות מיטוכונדריאלי היה מעורב של פתולוגיות של מערך מגוון של מחלות ועד מחלות לב הקשורים ניוון מוחיים, וסרטן16,17,18, 19,20.
את החשיבות הבסיסית של מיטוכונדריאלי Ca2 + איתות של חילוף החומרים, מוות של תאים, בשילוב רחב של מערכות ביולוגיות הזה Ca2 + איתות מיטוכונדריאלי משפיע, שיטות להערכת מיטוכונדריאלי Ca2 + זרם הם עניין רב. באופן לא מפתיע, פותחו מגוון רחב של טכניקות וכלים למדידת Ca מיטוכונדריאלי2 + . אלה כוללים שיטות לנצל כלים כגון Ca פלורסנט2 +-צבעי רגיש21,22 ו מקודד גנטית Ca2 + חיישנים ממוקד המיטוכונדריה, כגון cameleon ו aequorin23, 24. המטרה של מאמר זה היא כדי להדגיש שיטות שונות ומערכות מודל שבו ניתן למדוד Ca מיטוכונדריאלי2 + ספיגת. אנו מציגים שתי שיטות נסיוניות להעריך Ca מיטוכונדריאלי2 + זרם קיבולת. באמצעות הלב המיטוכונדריה כדוגמה, אנחנו פירוט פלטפורמה מבוססת-קורא צלחת למדידת Ca מיטוכונדריאלי2 + ספיגת באמצעות של Ca2 + רגיש לצבוע סידן ירוק-5N זה מתאים באופן אידיאלי עבור רקמה מבודדת המיטוכונדריה14 . שימוש בתרבית תאים 3T3 NIH, נתאר גם וזמינותו של דימות מבוסס מיקרוסקופיה קונפוקלית למדידת מיטוכונדריאלי Ca2 + בתאים permeabilized באמצעות Ca2 + רגיש לצבוע רוד-2/AM25.