$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Семейство изоферментов протеинкиназы С (PKC) участвует в многочисленных физиологических и патологических процессах. Наши последние данные свидетельствуют о том, что PKC регулирует функцию митохондрий и энергетический статус клеток. Во многих отчетах было показано, что активация PKC-α и PKC-ε улучшает функцию митохондрий в ишемизированном сердце и опосредует кардиопротекцию. Напротив, мы продемонстрировали, что PKC-α и PKC-ε участвуют в нефротоксикант-индуцированной митохондриальной дисфункции и гибели клеток почек. Таким образом, целью данного исследования была разработка in vitro модель клеток почек, сохраняющая активные митохондриальные функции, в которой изоформы PKC могут быть селективно активированы или ингибированы для определения их роли в регуляции окислительного фосфорилирования и выживаемости клеток. Первичные культуры проксимальных канальцевых клеток почек (RPTC) культивировали в улучшенных условиях, что позволило достичь показателей митохондриального дыхания и активности митохондриальных ферментов, сходных с показателями в RPTC in vivoПоскольку традиционные методы трансфекции (Lipofectamine, электропорация) малоэффективны в первичных культурах и оказывают неблагоприятное воздействие на функцию митохондрий, доставка мДНК мутантного PKC-ε в проксимальные канальцевые клетки почек (RPTC) осуществлялась с помощью аденовирусных векторов. Данный подход позволяет трансфицировать более 90% культивируемых RPTC.
В данной работе представлены методы оценки роли PKC-ε в: 1. регуляции морфологии митохондрий и функций, связанных с синтезом ATP, и 2. выживаемости RPTC в первичной культуре. Активация PKC-ε осуществляется путем гиперэкспрессии конститутивно активного мутанта PKC-ε. Ингибирование PKC-ε достигается путем гиперэкспрессии неактивного мутанта PKC-ε. Функция митохондрий оценивается путем анализа дыхания, целостности дыхательной цепи, активности дыхательных комплексов и F0F1-ATPase, скорости продукции ATP и содержания ATP. Дыхание оценивается в RPTC, пермеабилизированных дигитонином, в состоянии 3 (максимальное дыхание в присутствии избытка субстратов и ADP) и при разобщенном дыхании. Целостность дыхательной цепи оценивается путем измерения активности всех четырех комплексов дыхательной цепи в изолированных митохондриях. Способность к окислительному фосфорилированию оценивается путем измерения митохондриального мембранного потенциала, скорости продукции ATP и активности F0F1-ATPase. Энергетический статус RPTC оценивается путем определения внутриклеточного содержания ATP. Морфология митохондрий в живых клетках визуализируется с помощью MitoTracker Red 580, флуоресцентного красителя, который специфически накапливается в митохондриях; живые монослои исследуются под флуоресцентным микроскопом. Жизнеспособность RPTC оценивается с помощью окрашивания аннексином V/пропидия йодидом с последующей проточной цитометрией для определения апоптоза и онкоза.
Данные методы позволяют осуществлять селективную активацию или ингибирование отдельных изоформ PKC для оценки их роли в клеточных функциях при различных физиологических и патологических состояниях, которые могут быть воспроизведены in vitro.