Mitochondriale Sauerstoffradikalbildung

Das projektierte Ziel dieses Forschungsschwerpunktes sucht nach potentiellen physiologischen sowie pathophysiologischen Regulationsmechanismen, welche die mitochondriale Atmung in temporäre oder permanente Sauerstoff-Radikal-Bildner umprogrammiert. Dabei wurden zwei verschiedene teilweise hypothetische Regulatoren, nämlich das Membranpotential sowie die reversible Phosphorylierung der Cytochromoxidase als potentielle "Trigger" der mitochondrialen ROS-Bildung untersucht. Einige Arbeitsgruppen haben wiederholt publiziert, daß ein hohes Membranpotential, so wie es sich unter Bedingungen der durch ADP-Mangel gehemmten ATP-Bildung einstellt (state IV; Membranpotential 180-200 mV)die mitochondriale Radikalbildung auslöst. Wir konnten jedoch keine dieser Hypothesen bestätigen. Wir haben experimentelle Daten, die zeigen, daß die Isolierung der Mitochondrien aus ihrer natürlichen Umgebung die bioenergetischen Daten der Mitochondrien in einer Weise verändern, daß eine mögliche ROS-Bildung keine Aussage zuläßt, ob dies auch in der intakten Zelle so abläuft. Zudem konnten wir zeigen, daß die meisten Methoden zur Dokumentation mitochondrialer ROS-Bildung diese selbst initiieren. Daher versuchen wir Methoden zu entwickeln, die in Kontakt mit Mitochondrien nicht selbst zu Radikalbildner werden oder in kultivierten Zellen die mitochondriale Radikalbildung anzeigen.

Zentrum für Biologische Wissenschaften