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Artigo

Nitric oxide degradation by potato tuber mitochondria: Evidence for the involvement of external NAD(P)H dehydrogenases

Resumo

Os mecanismos de síntese de óxido nítrico (NO) em plantas têm sido amplamente investigados. A degradação do NO pode ser tão importante quanto sua síntese no controle dos níveis de estado estável do NO. Aqui, examinamos a degradação do NO em mitocôndrias isoladas de batata e a contribuição da cadeia respiratória para esse processo. A degradação do NO foi mais rápida nas mitocôndrias energizadas com NAD(P)H do que com succinato ou malato. O consumo de oxigênio e o potencial da membrana interna foram transitoriamente inibidos pelo NO em mitocôndrias energizadas com NAD(P)H, em contraste com a inibição persistente observada com succinato. A degradação do NO foi abolida pela anóxia e pela superóxido dismutase, o que sugeriu que o NO foi consumido por sua reação com o ânion superóxido (O2-). A antimicina-A estimulou e o mixotiazol impediu o consumo de NO em mitocôndrias energizadas com succinato e malato. Embora favorecido pela antimicina-A, o consumo de NO mediado por NAD(P)H não foi abolido pelo mixotiazol, indicando que um local adicional de geração de O2-, além do complexo III, estimulou a degradação do NO. Quantidades maiores de O2- foram geradas em mitocôndrias energizadas por NAD(P)H- em comparação com as energizadas por succinato ou malato. A degradação de NO mediada por NAD(P)H e a produção de O2- foram estimuladas pela concentração de Ca2+ livre. Juntos, esses resultados indicam que as desidrogenases externas de NAD(P)H dependentes de Ca2+, além do complexo III, contribuem para a produção de O2- que favorece a degradação de NO nas mitocôndrias de tubérculos de batata.



Abstract

The mechanisms of nitric oxide (NO) synthesis in plants have been extensively investigated. NO degradation can be just as important as its synthesis in controlling steady-state levels of NO. Here, we examined NO degradation in mitochondria isolated from potato tubers and the contribution of the respiratory chain to this process. NO degradation was faster in mitochondria energized with NAD(P)H than with succinate or malate. Oxygen consumption and the inner membrane potential were transiently inhibited by NO in NAD(P)H-energized mitochondria, in contrast to the persistent inhibition seen with succinate. NO degradation was abolished by anoxia and superoxide dismutase, which suggested that NO was consumed by its reaction with superoxide anion (O2). Antimycin-A stimulated and myxothiazol prevented NO consumption in succinate- and malate-energized mitochondria. Although favored by antimycin-A, NAD(P)H-mediated NO consumption was not abolished by myxothiazol, indicating that an additional site of O2 generation, besides complex III, stimulated NO degradation. Larger amounts of O2 were generated in NAD(P)H- compared to succinate- or malate-energized mitochondria. NAD(P)H-mediated NO degradation and O2 production were stimulated by free Ca2+ concentration. Together, these results indicate that Ca2+-dependent external NAD(P)H dehydrogenases, in addition to complex III, contribute to O2 production that favors NO degradation in potato tuber mitochondria.


H. C. de Oliveira
A. Wulff
E. E. Saviani
I. Salgado

2008 - Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics

Palavras-chave:

Degradação de óxido nítrico, NAD(P)H desidrogenases externas, mitocôndrias de plantas, ânion superóxido, vazamento de elétrons, tubérculo de batata

Termos de indexação:

Cadeia respiratória, cálcio (Ca2+), complexo III, consumo de oxigênio, potencial da membrana

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