научный журнал по биологии Биологические мембраны: Журнал мембранной и клеточной биологии ISSN: 0233-4755

Архив научных статейиз журнала «Биологические мембраны: Журнал мембранной и клеточной биологии»

  • АПОПТОЗ КЛЕТОК МИОКАРДА КРЫС ПРИ ГЕНЕТИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННОЙ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ

    АЗОВА М.М., БЛАГОНРАВОВ М.Л., ФРОЛОВ В.А. — 2012 г.

    Апоптотическую гибель клеток миокарда при генетически обусловленной артериальной гипертензии изучали на самцах крыс со спонтанной гипертензией (SHR) в возрасте 8, 15 и 52 недель. В качестве контроля использовали нормотензивных крыс линии Wistar–Kyoto. В лизатах желудочков сердец колориметрическим методом определяли активность каспазы 3 и каспазы 8 по скорости расщепления синтетического субстрата. Установлено статистически значимое повышение активности обеих каспаз в миокарде левого желудочка сердца 15-недельных спонтанно гипертензивных крыс, что указывает на усиление индуцированного внешним сигналом опосредованного каспазами апоптоза клеток левого желудочка сердца при генетически обусловленной артериальной гипертензии. В миокарде правого желудочка значимых отличий от контроля не обнаружено.

  • БЛОКАДА КАНАЛА ГАМКА-РЕЦЕПТОРОВ НИФЛУМОВОЙ КИСЛОТОЙ ПРЕПЯТСТВУЕТ ДИССОЦИАЦИИ АГОНИСТА

    ДВОРЖАК А.Ю., ШАРОНОВА И.Н. — 2012 г.

    Нифлумовая кислота (НФК), нестероидное противовоспалительное средство, оказывала двухфазное действие на ГАМК-активируемые токи в изолированных клетках Пуркинье мозжечка. В концентрации 3–300 мкМ она потенцировала токи, а в более высоких концентрациях угнетала их. Блокада НФК усиливалась при деполяризации мембраны, что указывает на канальный механизм блокады. Прекращение совместной аппликации ГАМК и высоких концентраций НФК сопровождалось появлением “хвостовых” токов, что позволяет предположить осуществление блокады НФК по механизму последовательного блока, при котором возвращение канала в закрытое состояние после диссоциации агониста происходит через открытое состояние. Аппликация конкурентного блокатора ГАМКА-рецепторов габазина на стадии деактивации токов не приводила к изменению амплитуды и временного хода “хвостовых” токов, в то время как позитивный аллостерический модулятор золпидем усиливал их, а неконкурентные блокаторы пикротоксин и пенициллин блокировали. Полученные данные свидетельствуют о том, что агонист не способен диссоциировать от ГАМКА-рецептора во время блокады канальной поры НФК, и ГАМК остается связанной с рецептором в течение всего времени, пока канал открыт. Результаты данного исследования экспериментально подтверждают справедливость предложенной модели последовательного блока, которая предполагает наличие блокированного состояния, в котором места связывания с агонистом заняты ГАМК.

  • ВЛИЯНИЕ ВНЕКЛЕТОЧНОГО БЕЛКА YB-1 НА КУЛЬТИВИРУЕМЫЕ КЛЕТКИ ОПУХОЛЕЙ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

    ВАЙМАН А.В., ЕЛИСЕЕВА И.А., КИМ Е.Р., КУЛАКОВСКИЙ И.В., МАЛЫШКИНА М.А., МОИСЕЕВА Н.И., ОВЧИННИКОВ Л.П., РЫБАЛКИНА Е.Ю., СТАВРОВСКАЯ А.А., СТРОМСКАЯ Т.П. — 2012 г.

    Многофункциональный белок YB-1, участвующий в таких процессах, как транскрипция, сплайсинг, трансляция, рассматривается в качестве перспективного прогностического и предиктивного маркера при различных новообразованиях человека. Белок YB-1, как показано на мезангиальных клетках почки и моноцитах, может секретироваться клетками, выполняя функции ауто- и паракринного митогенного фактора. Мы исследовали влияние внеклеточного YB-1 на прирост клеток в популяции, миграцию и экспрессию генов в двух линиях клеток рака молочной железы человека (MCF-7, BT-474) и в трансформированных клетках линии HBL-100. В качестве внеклеточного YB-1 использовали рекомбинантный полноразмерный белок (rYB-1), в котором были сохранены все функциональные сайты, необходимые для проявления различных активностей, включая связывание с рецептором Notch-3. В двух из трех клеточных популяций обнаружено увеличение прироста клеток под влиянием rYB-1. Белок YB-1 увеличивал скорость закрытия повреждения (раны) монослоя клеток линии MCF-7/ras, но не MCF-7 и HBL-100. Не выявлено изменения чувствительности клеток всех использованных линий к химиопрепаратам разных классов под влиянием rYB-1. При помощи экспрессионных чипов нами изучено влияние внеклеточного и внутриклеточного YB-1 на профиль экспрессии генов. В то время как rYB-1, в основном, снижал количество мРНК в клетках MCF-7, в клетках, трансфицированных кДНК гена YB-1, активировалась транскрипция разных групп генов. Полученные результаты показывают, что внеклеточный и внутриклеточный белок YB-1 по-разному влияют на одни и те же культуры клеток опухолей молочной железы. Возможно, внеклеточный YB-1 участвует в регуляции пролиферации и миграции клеток в метастатической нише.

  • ВЛИЯНИЕ ИОНОВ CU2+ И CD2+ НА МЕТАБОЛИЗМ МЕМБРАННЫХ ЛИПИДОВ И БЕЛКОВ HYDRILLA VERTICILLATA

    НЕСТЕРОВ В.Н., РОЗЕНЦВЕТ О.А., СИНЮТИНА Н.Ф., ТАНКЕЛЮН О.В. — 2012 г.

    Изучено влияние ионов Cu2+ и Cd2+ (1, 3, 24 ч) в концентрации 100 мкМ на содержание и метаболизм липидов и белков в мембранах хлоропластов, митохондрий и микросом водного растения Hydrilla verticillata (L. fil.) Royle. Показано, что присутствие ионов металлов в среде инкубации приводит к значительному снижению содержания суммарных фосфолипидов (в большей степени в мембранах хлоропластов и микросом), а также фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина. В экспериментах по включению [14 СН3]метионина при синтезе PtdCho установлено, что под действием ионов Cu2+ и Cd2+ происходит не только деструкция липидов, но и их интенсивное обновление за счет включения альтернативного пути биосинтеза – трансметилирования. Показано также усиление включения [14 СН3]метионина в мембранные белки. Обсуждаются механизмы регуляции метаболизма липидов, связанные с увеличением содержания фосфатидной кислоты (РtdА) и скорости обмена липидов и белков.

  • ВЛИЯНИЕ ПЕПТИДА THR-SER-LYS-TYR НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ ИЗОЛИРОВАННЫХ НЕЙРОНОВ LYMNAEA STAGNALIS L

    ГАХОВА Э.Н., ЗИГАНШИН Р.Х., ИВЛИЧЕВА Н.А., КРАМАРОВА Л.И., РОГАЧЕВСКИЙ В.В., ЦЫГАНОВА В.Г. — 2012 г.

    Пептиды – регуляторы естественного гипобиоза, выделенные из головного мозга зимоспящих животных, могут быть использованы для создания эффективных технологий подготовки биоматериала к длительному сохранению в жизнеспособном состоянии при низких и сверхнизких температурах (криоконсервация). В представленной работе изучена возможная роль пептида Thr-Ser-Lys-Tyr (TSKY), выделенного нами из мозга зимоспящих сусликов (Spermophillus undulatus), в индукции механизмов защиты нервных клеток на стадии подготовки к криосохранению. Изучено влияние данного пептида на физиологическое состояние изолированных нейронов прудовика (Lymnaea stagnalis L.) в клеточной культуре. Показано значительное увеличение общего количества живых нейронов в культуре после обработки мозга пептидом TSKY как при 22–24°С, так и при 4–6°С. Однако количество нейронов, формирующих отростки, в процентном отношении к этому общему количеству живых нейронов было ниже, чем в контроле, что, возможно, свидетельствует о снижении метаболической и функциональной активности нейронов под воздействием пептида TSKY.

  • ВЛИЯНИЕ СЕРОВОДОРОДА НА ПРОЦЕССЫ ЭКЗО- И ЭНДОЦИТОЗА СИНАПТИЧЕСКИХ ВЕЗИКУЛ В ДВИГАТЕЛЬНОМ НЕРВНОМ ОКОНЧАНИИ МЫШИ

    МИТРУХИНА О.Б., СИТДИКОВА Г.Ф., ЯКОВЛЕВ А.В. — 2012 г.

    С помощью электрофизиологического и флуоресцентного метода исследовали влияние донора сероводорода (H2S) – гидросульфида натрия (NaHS) на процессы экзо- и эндоцитоза синаптических везикул в двигательном нервном окончании в диафрагмальной мышце мыши. Показано, что NaHS вызывает увеличение частоты миниатюрных потенциалов концевой пластинки без изменения их амплитудно-временных параметров и амплитуды постсинаптических ответов в условиях одиночной стимуляции (0.3 Гц), что свидетельствует об усилении процессов экзоцитоза синаптических везикул. В условиях высокочастотной стимуляции (50 Гц) на фоне действия NaHS наблюдалась более существенное снижение секреции медиатора, что может быть связано с замедлением процессов мобилизации синаптических везикул из рециклирующего пула к зонам экзоцитоза. Также NaHS приводил к снижению захвата эндоцитозного флуоресцентного маркера FM 1-43, что указывает на замедление процессов эндоцитоза синаптических везикул. Таким образом, донор H2S усиливает экзоцитоз и замедляет процессы эндоцитоза и мобилизации синаптических везикул в двигательном нервном окончании мыши.

  • ВЫДЕЛЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА OMPF-ПОДОБНОГО ПОРИНА НАРУЖНОЙ МЕМБРАНЫ YERSINIA RUCKERI

    ВАКОРИНА Т.И., ИСАЕВА М.П., КИМ Н.Ю., ЛИХАЦКАЯ Г.Н., НОВИКОВА О.Д., ПОРТНЯГИНА О.Ю., СОЛОВЬЕВА Т.Ф., ХОМЕНКО В.А., ЧИСТЮЛИН Д.К. — 2012 г.

    Обнаружено, что температура культивирования Yersinia ruckeri, грамотрицательной бактерии, вызывающей иерсиниоз у рыб, влияет на полипептидный профиль фракции пориновых белков. Показано, что в “холодовом” варианте микроорганизма (при 4°С) экспрессируются преимущественно OmpF-подобные порины, а в “тепловом” (при 37°С) – OmpC-подобные белки. При комнатной температуре в наружной мембране Y. ruckeri присутствуют оба типа поринов. Из “холодового” варианта бактерии выделен и охарактеризован OmpF-подобный порин, определены его молекулярная масса и первичная структура. При помощи методов оптической спектроскопии (кругового дихроизма и собственной белковой флуоресценции) показано, что белок имеет пространственную структуру, типичную для -структурированных поринов наружной мембраны грамотрицательных бактерий. С использованием техники бислойных липидных мембран (БЛМ) охарактеризована функциональная активность выделенного белка. Уровень наиболее вероятной проводимости канала составляет 320 ± 60 пСм, что соответствует проводимости OmpF-поринов иерсиний. Отличительной чертой OmpF-порина Y. ruckeri является его повышенная термоустойчивость в функционально активной конформации: белок образует стабильные поры в БЛМ даже после прогревания при 85°С.

  • ГАРМОНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИМПЕДАНСА НЕРВА IN SITU

    ГАВРИЛОВ И.Ю., КИРПАТОВСКИЙ В.И., МУДРАЯ И.С., НЕСТЕРОВ А.В., РЕВЕНКО С.В., СЕЛЕКТОР Л.Я., ХРОМОВ Р.А. — 2012 г.

    Предложен новый способ оценки электрической активности в целом нерве in situ, основанный на гармоническом анализе микровариаций импеданса нерва, измеренных с помощью внеклеточных электродов. Амплитудный спектр вариаций биоимпеданса бедренного нерва (Z-спектр) наркотизированных крыс позволил определить уровень тонической асинхронной активности в полосе частот от 20 до 600 Гц с амплитудным разрешением 1%, а также выявить ритмичную (синхронную) нервную активность на частотах Майера (0.1 Гц) и дыхания с амплитудным разрешением 0.1%. Системное введение атропина, выбранного в качестве агента, сдвигающего симпатовагальный баланс в пользу симпатической нервной системы, вызвал усиление как синхронной, так и асинхронной активности нерва. Исследование показало, что гармонический анализ микровариаций биоимпеданса нерва является новым и полезным инструментом оценки нервной активности в частотной области.

  • ДЕЙСТВИЕ САЛИЦИЛОВОЙ И ЖАСМОНОВОЙ КИСЛОТ НА АКТИВНОСТЬ ФОСФОЛИПАЗЫ D И УРОВЕНЬ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА В ПРОРОСТКАХ СОИ

    КАЛАЧЁВА Т.А., КРАВЕЦ В.С., КРЕТИНИН С.В., ЯКОВЕНКО О.Н. — 2012 г.

    Сигнальные пути фитогормонов – медиаторов биотического стресса – салициловой и жасмоновой кислот и их внутриклеточное действие реализуются при участии регуляторных элементов липидной природы. Установлено, что салициловая кислота активирует фосфолипазу D, которая обеспечивает продукцию вторичного мессенджера – фосфатидной кислоты. Под воздействием медиаторов защитных реакций изменяется также баланс активных форм кислорода, что проявляется накоплением эндогенного пероксида, а также снижением активности каталазы и повышением активности пероксидаз и супероксиддисмутазы. Полученные результаты свидетельствуют о взаимодействии фосфолипазы D и антиоксидантных систем клетки при формировании первичных адаптивных реакций растений на действие медиаторов биотического стресса.

  • ДЕПО-ЗАВИСИМЫЙ ВХОД КАЛЬЦИЯ В КЛЕТКИ НЕЙРОБЛАСТОМЫ ЧЕЛОВЕКА SK-N-SH, МОДЕЛИРУЮЩИЕ БОЛЕЗНЬ ХАНТИНГТОНА

    БЕЗПРОЗВАННЫЙ И.Б., ВИГОНТ В.А., ГЛУШАНКОВА Л.Н., ЗИМИНА О.А., КАЗНАЧЕЕВА Е.В., МОЖАЕВА Г.Н. — 2012 г.

    Болезнь Хантингтона – аутосомно-доминантное нейродегенеративное заболевание, обусловленное мутацией в гене белка хантингтина, которая приводит к увеличению длины полиглутаминового тракта в N-концевой области белка. При данном заболевании прежде всего страдают срединные шипиковые нейроны (СШН) стриатума. В качестве клеточной модели болезни Хантингтона использовали клетки нейробластомы человека SK-N-SH, трансфицированные конструкцией для экспрессии мутантного хантингтина (Htt138Q). Показано, что экспрессия Htt138Q вызывает увеличение депо-зависимого кальциевого входа в клетках SK-N-SH. Также показано, что соединение EVP4593 способно осуществлять обратимый блок аномального депо-зависимого ответа, а сам ответ, по-видимому, опосредован каналами, несущими в своем составе субъединицу TRPC1 (short transient receptor potential channel 1).

  • ДОЗОЗАВИСИМЫЙ ХАРАКТЕР АНТИАПОПТОТИЧЕСКОГО И ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ УАБАИНА В ПЕРВИЧНОЙ КУЛЬТУРЕ НЕЙРОНОВ КОРЫ КРЫСЫ

    АБУШИК П.А., АНТОНОВ С.М., БОЛЬШАКОВ А.Е., КРИВОЙ И.И., СИБАРОВ Д.А. — 2012 г.

    Исследовали влияние уабаина в концентрации 0.01–1 нМ на выживаемость нейронов в условиях эксайтотоксического стресса и собственный эффект более высоких концентраций уабаина (10 нМ–30 мкМ). Выживаемость нейронов оценивали при помощи теста витальной окраски, позволяющего различать живые, апоптотические и некротические клетки, а также по уровню экспрессии белка Bcl-2. Эксайтотоксический стресс вызывали, воздействуя на нейроны агонистами ионотропных рецепторов глутамата (NMDA и каината) в насыщающих концентрациях в течение 240 мин. Исследования проводили на первичной культуре нейронов коры головного мозга крыс (7–14 дней в культуре, DIV). Воздействие NMDA (30 мкМ) вызывало апоптоз в 45 ± 9% (n = 5) нейронов, а каината (30 мкМ) – в 52 ± 5% (n = 5). В условиях эксайтотоксического стресса наблюдался антиапоптотический эффект сверхмалых концентраций уабаина (0.01–1 нМ), который сопровождался восстановлением экспрессии белка Bcl-2 и снижением количества апоптотических нейронов до контрольного уровня, равного примерно 10% (n = 5). Неспособность уабаина в данном диапазоне концентраций ингибировать насосную функцию Na+,K+--азы (NKA) свидетельствует о сигнальной роли NKA в нейропротекторном эффекте уабаина. Собственное токсическое действие уабаина проявлялось при более высоких концентрациях (10 нМ–30 мкМ, 240 мин) и выражалось в гибели около 45% нейронов путем некроза, но не апоптоза. Низкий уровень пороговой концентрации токсического действия уабаина (10 нМ) соответствует его способности ингибировать уабаин-чувствительную 3-изоформу NKA. Таким образом, выявлен бимодальный эффект уабаина. Антиапоптотическое действие уабаина проявлялось в условиях эксайтотоксического инсульта при концентрации 0.01–1 нМ. Собственное токсическое действие уабаина наблюдалось при более высоких его концентрациях за счет ингибирования насосной функции NKA. Обнаруженная гетерогенность чувствительности нейронов к токсическому действию уабаина связана, предположительно, с различиями в экспрессии 1- и 3-изоформ NKA пирамидными и вставочными нейронами.

  • ИЗМЕНЕНИЕ ЭКСПРЕССИИ РАФТ-ОБРАЗУЮЩЕГО БЕЛКА ФЛОТИЛЛИНА-2 В АДЕНОКАРЦИНОМАХ ЛЕГКОГО ЧЕЛОВЕКА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА КЛЕТОК ЛИНИИ А549

    ЗБОРОВСКАЯ И.Б., ЛАКТИОНОВ К.К., ПОЛОЦКИЙ Б.Е., ШНЕЙДЕРМАН А.Н. — 2012 г.

    Большое количество клеточных сигналов передается при помощи особых микродоменов плазматической мембраны, называемых липидными рафтами. Липидные рафты представляют собой динамичные и короткоживущие структуры, которые могут стабилизироваться рафт-образующими белками. Среди этих белков выделяют семейство флотиллинов, состоящее из флотиллинов-1 и -2. Эти белки широко представлены в различных тканях человека и регулируют множество сигнальных путей, однако их роль в процессах канцерогенеза практически не изучена. Нами изучены изменения экспрессии гена флотиллина-2 в образцах аденокарциномы легкого человека как на уровне мРНК, так и на уровне белка, а также влияние флотиллина-2 на свойства линии клеток А549 аденокарциномы легкого человека. Выявлено снижение уровня мРНК флотиллина-2 в подавляющем большинстве (85%) образцов аденокарциномы легкого по сравнению с условно нормальной тканью, однако содержание белка флотиллина-2 сильно варьировало и чаще повышалось (40%), чем снижалось (15%). Суперэкспрессия флотиллина-2 в клеточной линии А549 не влияла на скорость пролиферации клеток, но усиливала их миграционную способность. В свою очередь, подавление экспрессии флотиллина-2 с помощью малых шпилечных РНК снижало как скорость деления, так и способность клеток к миграции. Результаты данной работы свидетельствуют об изменении экспрессии флотиллина-2 в аденокарциномах легкого человека и о его влиянии на важнейшие характеристики опухолевых клеток.

  • ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛИПОСОМ, СОДЕРЖАЩИХ В ЛИПИДНОМ БИСЛОЕ ЛИПОФИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДНОЕ ДОКСОРУБИЦИНА, С ОПУХОЛЕВЫМИ КЛЕТКАМИ

    БЕНКЕ А.Н., ВОДОВОЗОВА Е.Л., ГАЕНКО Г.П., ЗАРУДНАЯ Е.Н., КУЗНЕЦОВА Н.Р., МОЛОТКОВСКИЙ Ю.Г., СВИРЩЕВСКАЯ Е.В., СКРИПНИК И.В. — 2012 г.

    Применение наноразмерных липосом в качестве носителей позволяет осуществить целевую доставку противоопухолевых средств и значительно уменьшить их системную токсичность. Однако замедленная внутриклеточная разгрузка липосомных препаратов приводит к снижению эффективности проводимой терапии. Одним из способов решения этой проблемы может быть применение липофильных пролекарств, включенных в липидный бислой липосом. С целью изучения механизма взаимодействия таких препаратов с опухолевыми клетками нами получены препараты липосом из яичного фосфатидилхолина и фосфатидилинозита дрожжей, содержащие противоопухолевый антибиотик доксорубицин (DOX) виде диглицеридного производного (липофильного пролекарства, DOX-DG) в мембране. Получены также липосомы из липидов, образующих высокоплавкий липидный бислой, – из дипальмитоилфосфатидилхолина и холестерина, в том числе пегилированные (несущие полиэтиленгликольные (PEG) цепи, экспонированные в водную фазу), содержащие DOX во внутреннем водном объеме. Эффективность связывания свободного и липосомного доксорубицина с опухолевыми клетками определяли in vitro, применяя спектрофлуориметрию клеточных экстрактов, а также проточную цитометрию. Внутриклеточный трафик препаратов оценивали с помощью конфокальной микроскопии по степени колокализации их с трекерами внутриклеточных органелл. Показано, что липосомы всех типов удерживают DOX в органеллах, что замедляет его попадание в ядро. Внутриклеточное распределение липосомного DOX зависит от структуры липосом и пегилирования. Сделан вывод, что наиболее вероятным механизмом проникновения в клетку липофильного пролекарства является эндосомный путь в составе липосом.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПИРАЗИНА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ С ФОСФОЛИПИДНОЙ МЕМБРАНОЙ МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ

    МАМОНОВ А.А., СТЕФАНОВ В.Е., ЩЕГОЛЕВ Б.Ф. — 2012 г.

    Проведено сравнительное молекулярно-динамическое моделирование процесса диффузии молекулы пиразина и ее метилпроизводных в фосфолипидный бислой модельной мембраны. Вычислены значения структурных и динамических параметров бислоя, изучен характер их изменений в связи со структурой замещенных пиразинов. Результаты моделирования свидетельствуют в пользу гипотезы о том, что молекулярный механизм биологического действия замещенных пиразинов включает в себя стадию растворения в липидах мембранного бислоя с последующим изменением его свойств, что может обеспечивать взаимодействие с интегральными мембранными белками (например, G-белок-сопряженными рецепторами) как напрямую, так и посредством изменения их липидного окружения.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИТОБИОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ СИГНАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ НА МИТОХОНДРИИ

    ВОЛКОВ А.В., ЗАХАРЧЕНКО А.В., ЗАХАРЧЕНКО М.В., КОНДРАШОВА М.Н., СУСЛИКОВ А.В., ТЕЛЕШЕВА Т.Ю., ХУНДЕРЯКОВА Н.В. — 2012 г.

    Проведено сравнительное исследование активности сукцинатдегидрогеназы при добавлении янтарной кислоты в обычно используемых, сильно завышенных по сравнению с содержанием в тканях, миллимолярных, “субстратных” концентрациях (5 мМ), и реально существующих в организме микромолярных концентрациях (5–50 мкM), называемых в настоящее время “сигнальными”. Это название отражает вторую функцию субстрата окисления янтарной кислоты как сигнального вещества – регулятора физиологических процессов. Регуляторное, сигнальное действие янтарной кислоты проявляется в значительно более низких концентрациях, чем субстратное (не менее чем в 1000 раз). Сигнальное действие янтарной кислоты связано с адренергической регуляцией, включающей сукцинатдегидрогеназу как ее мишень. Оно реализуется через специфический рецептор янтарной кислоты GPR91. В данной работе определяли активность сукцинатдегидрогеназы крыс и человека новым цитобиохимическим методом, который выявляет изменения в организме благодаря сохранению нативного состояния митохондриальной сети. Активность сукцинатдегидрогеназы может быть измерена в лимфоцитах на мазке крови по восстановлению нитросинего тетразолия за счет окисления добавленных и эндогенных субстратов. Дополнительным достоинством метода является высокая статистическая значимость, так как каждая отдельная величина измеряется видеомикроскопическим сканированием множества (200–700) окрашенных объектов (митохондрий) в одном образце, содержащем изображения 30 лимфоцитов индивидуума. Высокая чувствительность цитобиохимического метода позволила измерить активность сукцинатдегидрогеназы в присутствии янтарной кислоты не только в миллимолярных, но и в микромолярных концентрациях. Выявлена активация сукцинатдегидрогеназы при усилении адренергической регуляции в норме (введением адреналина) и в острой фазе гипертонии с переходом к ингибированию при стабилизации артериального давления гипотензивными препаратами – блокаторами адренорецепторов и внутренними регуляторами при хроническом течении. Использование янтарной кислоты в микромолярных концентрациях позволяет с большей чувствительностью выявить изменения активности сукцинатдегидрогеназы, соответствующие различиям в физиологическом состоянии организма, чем при использовании субстратных концентраций, которые активируют фермент и маскируют развитие ингибирования при углублении патологии. При сниженной активности сукцинатдегидрогеназы, измеренной в присутствии янтарной кислоты в миллимолярной концентрации, наблюдается значительное повышение восстановления нитросинего тетразолия в присутствии микромолярных концентраций янтарной кислоты. Это явление указывает на то, что действие сигнальных концентраций, в отличие от субстратных, может реализоваться через образование в митохондриях супероксида и перекиси водорода, которые в микромолярных концентрациях обладают жизненно необходимыми благоприятными регуляторными эффектами.

  • КАНАЛЫ СЕМЕЙСТВ ORAI И TRP В СКЕЛЕТНЫХ МЫШЕЧНЫХ КЛЕТКАХ

    АВДОНИН П.В. — 2012 г.

    Посвящается Борису Израилевичу Ходорову – выдающемуся ученому и замечательному человеку

  • КОНСТАНТЫ СКОРОСТИ ПЕРВИЧНЫХ ОБРАТИМЫХ РЕАКЦИЙ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОНА В РЕАКЦИОННЫХ ЦЕНТРАХ ФОТОСИНТЕЗИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ НЕ ЗАВИСЯТ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ. ЧИСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

    КЛЕВАНИК А.В. — 2012 г.

    Процесс необратимого разделения зарядов в реакционных центрах фотосинтеза предложено характеризовать эффективной константой скорости. Получена формула для ее расчета. Маркус (Marcus R.A. 1956. On the theory of oxidation–reduction reactions involving electron transfer. J. Chem. Phys. 24, 966–978), рассматривая нефотохимические реакции межмолекулярного переноса электрона, ввел аналогичную константу скорости. Показано, что эффективная константа скорости разделения зарядов в реакционных центрах фотосинтезирующих бактерий зависит от температуры. Константы скорости обратимого межмолекулярного переноса электрона от синглетно возбужденного первичного донора к мономерной молекуле бактериохлорофилла и от его анион-радикала к молекуле бактериофеофитина не зависят от температуры.

  • МЕТИЛИРОВАНИЕ ГИСТОНА H3 В ГОЛОВНОМ ГАНГЛИИ МЕДОНОСНОЙ ПЧЕЛЫ В УСЛОВИЯХ ДЕФИЦИТА ЭНДОГЕННЫХ КИНУРЕНИНОВЫХ МЕТАБОЛИТОВ ТРИПТОФАНА

    ВАЙДО А.И., ЗАЧЕПИЛО Т.Г., КАМЫШЕВ Н.Г., ЛОПАТИНА Н.Г. — 2012 г.

    С использованием медоносной пчелы Apis mellifera L. в качестве модельного объекта выявлены особенности функционирования эпигенетических механизмов в головном ганглии интактных и испытывающих дефицит кинуренинов насекомых. Дефицит кинуренинов вызывали системными инъекциями (дорcально в торакс) 0.15% раствора аллопуринола (ингибитора триптофан-диоксигеназы). Иммуногистохимическим методом (антитела к метилированному по Lys4 гистону Н3) изучали метилирование по Lys4 гистона H3 в головном ганглии насекомого. У интактных пчел зонами с максимальным количеством сигнала были ламина зрительных долей и вторичный ассоциативный нейропиль (малые клетки Кеньона внутри каликса грибовидных тел, преимущественно ольфакторной модальности). При дефиците кинуренинов окраска этой зоны составила 80% нормы (денситометрия, t-критерий Стьюдента). По данным Gupta et al. (2010), метилирование гистона H3 по Lys4 в поле СА1 гиппокампа стимулировало формирование памяти у грызунов (крысы Sprague-Dawley). Таким образом, полученные данные позволяют говорить о существенной модификации эпигенетических механизмов (метилирование гистона H3), опосредующих формирование памяти, в условиях дефицита эндогенных кинуренинов. Дефицит эндогенных кинуренинов характерен для нейропатологий человека (эпилепсия и др.).

  • МИКРОДОМЕН-ОБРАЗУЮЩИЕ БЕЛКИ РАЗНЫХ СЕМЕЙСТВ В РЕГУЛЯЦИИ ОБЩИХ СИГНАЛЬНЫХ ПУТЕЙ КЛЕТКИ

    АРХИПОВА К.А., ЗБОРОВСКАЯ И.Б. — 2012 г.

    Липидные рафты – структуры плазматической мембраны, обогащенные холестерином, сфинголипидами и гликосфинголипидами, а также различными белками. Эти микродомены участвуют в различных клеточных процессах, таких как перестройка мембраны, интернализация белков, передача сигналов, через них осуществляется проникновение вирусов внутрь клетки. Часть липидных рафтов стабилизирована специальными микродомен-образующими белками. На сегодняшний день известно несколько семейств таких белков – кавеолины, SPFH-семейство, тетраспанины, галектины, которые не только поддерживают целостность микродоменов, но и могут регулировать резидентные белки и таким образом участвовать практически во всех аспектах жизнедеятельности клетки. Тем не менее, до сих пор классы микродомен-образующих белков принято рассматривать отдельно друг от друга. В представленном обзоре проведен анализ участия микродомен-образующих белков разных семейств в общих сигнальных путях на примере рецепторов эпидермального фактора роста, интегринов и металлопротеаз.

  • МОДУЛЯЦИЯ ОКСИДОМ АЗОТА ИНТЕНСИВНОСТИ НЕКВАНТОВОЙ СЕКРЕЦИИ АЦЕТИЛХОЛИНА В МИОКАРДЕ ПРАВОГО ПРЕДСЕРДИЯ КРЫСЫ

    АБРАМОЧКИН Д.В., БОРОДИНОВА А.А., НИКОЛЬСКИЙ Е.Е., РОЗЕНШТРАУХ Л.В. — 2012 г.

    Основной медиатор парасимпатической нервной системы ацетилхолин (АХ) выделяется в миокарде из окончаний интрамуральных постганглионарных парасимпатических нейронов. Недавно было показано, что в этих нейронах существует механизм неквантовой секреции АХ, не связанный с экзоцитозом везикул, содержащих АХ, в ответ на импульсную активность нейронов. Предполагается, что этот механизм опосредован транспортерами обратного захвата холина. Об интенсивности неквантовой секреции в сердце можно судить по степени выраженности эффектов ингибиторов ацетилхолинэстеразы, вызывающих накопление в миокарде неквантового АХ. В представленной работе изучено влияние потенциальных регуляторов неквантовой секреции АХ – оксида азота (NO) и ATP – на выраженность холинергических эффектов параоксона, фосфорорганического ингибитора холинэстеразы. Использовался метод внутриклеточной регистрации биоэлектрической активности в препарате изолированного правого предсердия крысы. В норме параоксон (10-7 10-5 М) вызывал выраженное снижение длительности потенциала действия (на уровне 50 и 90% реполяризации) в рабочем миокарде правого предсердия, а также замедление синусового ритма. ATP, подавляющий неквантовую секрецию АХ в нервно-мышечном синапсе, даже в высокой концентрации (10-4 М) не вызывал статистически значимого уменьшения или увеличения эффектов параоксона (5 ? 10-6 М). Доноры NO нитропруссид натрия (10-5 М) и SNAP (10-4 М) значимо уменьшали степень укорочения потенциала действия, вызванного параоксоном (5 ? 10-6 М). Кроме того, нитропруссид натрия на 43.7% снижал отрицательный хронотропный эффект параоксона. Напротив, ингибитор NO-синтазы L-NAME (10-4 М), подавляющий синтез эндогенного NO, усиливал укорочение потенциала действия, вызванного параоксоном. Можно заключить, что NO способен модулировать интенсивность неквантовой секреции АХ в предсердном миокарде.