1. Spänningsberoende anjonkanal (VDAC):
Det yttre mitokondriella membranet innehåller spänningsberoende anjonkanaler (VDAC) som tillåter passage av små molekyler och joner, inklusive Ca²⁺, nedför deras elektrokemiska gradient. VDACs regleras av förändringar i membranpotentialen och kan underlätta Ca²+-inflöde in i mitokondriella intermembranutrymme.
2. Mitokondriell Ca²⁺ Uniporter (MCU):
Det inre mitokondriella membranet innehåller en specifik Ca²⁺ uniporter känd som mitokondriella Ca²⁺ uniporter (MCU). MCU-komplexet består av flera underenheter som bildar en kanal genom vilken Ca²⁺-joner kan komma in i mitokondriernas matris. MCU-komplexet är mycket selektivt för Ca²⁺ och regleras av olika cellulära signaler och faktorer, inklusive aktiviteten hos Ca²⁺-sensorer och den elektrokemiska gradienten över det inre mitokondriella membranet.
3. Ca²⁺/H⁺ Antiporter:
Förutom MCU innehåller det inre mitokondriella membranet också en Ca²⁺/H⁺ antiporter. Denna antiporter använder protongradienten som genereras av elektrontransportkedjan för att driva utbytet av Ca²+-joner mot H+-joner. Ca²⁺/H⁺-antiportern bidrar till ackumuleringen av Ca²⁺ i mitokondriella matrisen genom att använda protongradienten som energikälla.
4. Mitokondriell Ca²⁺/Na⁺-växlare:
Vissa växtmitokondrier har en Ca²⁺/Na⁺-växlare som förmedlar utbytet av Ca²⁺-joner mot Na⁺-joner. Denna utbytare hjälper till att upprätthålla Ca²⁺-homeostas i mitokondrierna genom att extrudera överskott av Ca²⁺ i utbyte mot Na⁺.
5. Fosfatidylserindekarboxylas (PSD):
Fosfatidylserindekarboxylas (PSD) är ett enzym involverat i syntesen av fosfatidyletanolamin (PE), en fosfolipidkomponent i mitokondriella membran. PSD-aktivitet har kopplats till Ca²⁺-upptag i mitokondrier, och det föreslås att dekarboxyleringsprocessen genererar en protongradient som driver Ca²⁺-transport.
Dessa mekanismer samverkar för att reglera inflödet av Ca²⁺ till växtmitokondrier. Upptaget av Ca²⁺ är avgörande för olika mitokondriella funktioner, inklusive energiproduktion, signalering av reaktiva syrearter (ROS) och reglering av metabola vägar. Genom att bibehålla lämpliga Ca²⁺-nivåer kan växter optimera mitokondriell funktion och säkerställa korrekt cellulär energiproduktion och homeostas.
