Изв. Нац. академии наук Беларуси. Сер. мед. наук, 2008, No.1

Изв. Нац. академии наук Беларуси. Сер. мед. наук, 2008, No.1

Известия Национальной академии наук Беларуси
СЕРИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК
Издатель Беларуская навука, Минск, Республика Беларусь

Номер 1, 2008

СОДЕРЖАНИЕ

В журнале публикуются работы, представленные на Международной научной конференции "Протеолиз, механизмы его регуляции и его роль в физиологии и патологии клетки" (Минск, 25--26 октября 2007 г.)

Никандров В. Н., Пыжова Н. С.
Протеолиз как универсальный механизм регуляции биохимических и биологических процессов. Дискуссионные аспекты. С. 4--22

Реферат: На основе анализа литературы и обобщения собственных результатов вычленен ряд частных проблем протеолиза, состояние которых диктует необходимость дальнейших исследований по конкретным направлениям. Протеолиз регулируется множеством сложных механизмов, суть которых далека от полной ясности. По-прежнему неясен механизм каталитической функции протеиназ в плане разрыва пептидной связи. Выдвинута концепция кислородзависимых реакций протеолиза, предусматривающая реализацию каталитической функции через участие собственных активных форм кислорода. Подобный механизм позволяет обосновать пути создания (изыскания) нетрадиционных ингибиторов протеиназ непептидной природы. Нуждаются в глубоком и всестороннем изучении продукты расщепления различными протеиназами белков-субстратов, включая их биологическую активность. Разбалансировка протеолитических реакций процессинга белков и их элиминации ведет к развитию ряда патологических состояний и, вероятно, к прионогенезу. Однако механизмы такой разбалансировки недостаточно изучены. По-прежнему неясна функция в организме (биосистеме) белков ингибиторов протеиназ. Некоторые из них имеют большую молекулярную массу и сложную субъединичную структуру. Необходимо углубленное исследование протеолитических свойств белков, не являющихся истинными протеиназами, но способными расщеплять белки-субстраты -- абзимы, факторы роста, дифференциации и т. д. Наличие энзиматической активности у таких белков может иметь большое значение для создания "миметиков" подобных биорегуляторов. Большое значение имеют природа протеолитической резистентности белков токсинов и их взаимосвязь с системами протеолиза организма продуцента, раскрытие регуляторных механизмов протеолитических реакций на всех уровнях и механизмов генезиса, функционирования и регуляторной роли специфических рецепторов протеиназ, их зимогенов, ингибиторов, а также рецепторов, генерируемых в ходе протеолитической атаки. Важным представляется исследование влияния на протеолитические процессы ксенобиотиков и прежде всего лекарственных препаратов, токсинов.

Одинцов С. Г., Лапко А. Г., Сабала И., Бохтлер М.
Структурно-функциональное исследование, классификация и механизм активации бактериальных аминопептидаз S и Т. С. 23--30

Реферат: Проведено структурно-функциональное исследование ферментов аминопептидазы S Staphylococcus aureus и Т Thermus thermophilus, принадлежащих к семейству металл-зависимых протеаз М29 MEROPS. Экспериментально доказана их выраженная металл-зависимая аминопептидазная активность. Уникальные особенности пространственной структуры ферментов, не свойственные другим описанным металлопептидазам, позволили отнести семейство М29 к новому клану протеаз -- MQ. Сопоставление результатов молекулярного компьютерного моделирования и данных биохимического анализа аминопептидазы Т позволило раскрыть механизм функциональной активации ферментов семейства М29. В основе этого механизма лежит экспонирование каталитического центра белка в результате взаимного перемещения доменов. Конформационная подвижность третичной структуры обусловлена наличием высококонсервативной подвижной последовательности аминокислот, соединяющей N-и С-домены белковой молекулы, что позволяет регулировать доступ субстрата к активному центру белка и обеспечивает переход от латентной формы фермента к его активной форме.

Румш Л. Д., Лихарева В. В., Михайлова А. Г., Горбачева Л. Р., Струкова С. М.
Пути реализации уникальной специфичности энтеропептидазы. Физиологическая роль энтеропептидазы. С. 31--37

Реферат: Установлено, что уникальные свойства энтеропептидазы обусловлены существованием трех суб-страт-связывающих центров. Одной из составляющих энтеропептидазного катализа является строгая иерархия вторичных субстрат-связывающих центров: S2 обеспечивает специфичность, SII -- эффективность гидролиза. Рецептор PARI может быть вторым после трипсиногена природным субстратом энтеропептидазы. Последняя не активирует PARI нейронов, однако может быть инактиватором их посредством гидролиза после остатка Lys⁶¹ фрагмента EDEEK⁶¹-N в рецепторе PARI и, как следствие, терминатором сигнальных функций тромбина.

Голубович В. П.
Комплексный подход к получению синтетических пептидных ингибиторов эластазы. С. 38--42

Реферат: Рассматривается возможность создания новых ингибиторов эластаз с использованием комплексного подхода в решении данной проблемы. Базовой структурой для получения ингибиторов является аминокислотная последовательность фрагмента 60-63 Eglin С. Ряд созданных олигопептидов в настоящее время проходят испытания и находятся на стадии внедрения в диагностическую практику регистрации активности эластаз.

Плетень А. П.
Устойчивость к протеиназам различных типов амилоидных структур, формируемых из пептидов b-амилоида_1-42. С. 43--47

Реферат: Исследовано действие протеиназ на амилоидные структуры, формируемые индивидуальным пептидом b-амилоида, а также смесью пептида с другими белками. Показано, что агрегированный пептид b-амилоида устойчив к действию протеиназы К, а присутствие шаперонина GroEL в среде инкубации приводит к стимуляции агрегации этого пептида. Так, если при нейтральных значениях рН свободный пептид b-амилоида при комнатной температуре находится в мономерном состоянии, то добавление шаперонина GroEL стимулирует появление высокомолекулярных агрегатов. Функционирующий шаперонин, образующийся после добавления к GroEL ко-шаперонина GroES и Mg-ATP, практически не стимулирует образование высокомолекулярных агрегатов. Установлено, что если амилоидные структуры, сформированные без шаперонина, устойчивы к действию протеиназ, то высокомолекулярные комплексы из шаперонина и олигомеров пептида b-амилоида полностью разрушаются протеиназой К. Полученные результаты свидетельствуют о том, что шаперонины способны препятствовать образованию устойчивых к протеиназам амилоидных структур.

Платонова Т. Н., Чернышенко Т. М., Савчук А. Н.
Активация протромбина в присутствии высокомолекулярного Е-фрагмента и стрептокиназы. С. 48--51

Реферат: Исследование процесса активации протромбина выявило наличие ряда неферментативных активаторов, к которым относятся стрептокиназа и Е-фрагмент фибрина. Показано, что неферментативная активация протромбина Е-фрагментом происходит в результате образования стабильного нековалентного комплекса протромбин-Е-фрагмент. Установлено, что для образования данного комплекса важны крингловые структуры протромбина и N-концевой участок b-цепи Е-фрагмента фибрина.

Кирпиченок Л. Н.
Белковый ингибитор цистеиновых протеиназ как активатор протеолиза. С. 52--57

Реферат: Из почек человека выделен низкомолекулярный белковый ингибитор цистеииовых протеиназ. Показано, что при длительном хранении происходит трансформация его ингибирующих свойств в активирующие. Определены условия трансформации (наличие комплексонов, восстановителей, рН среды). Показано, что проявление у ингибитора активирующих свойств связано с ассоциацией его молекул. Процесс ассоциации и смены биологической активности на противоположную является обратимым, по крайней мере частично или до достижения какой-то необратимой стадии.

Домаш В. И., Шарпио Т. П., Забрейко С. А.
Растительные ингибиторы протеолиза и перспективы их использования в медицине. С. 58--63

Реферат: Приводятся сведения о физико-химических свойствах ингибиторов протеолиза и обсуждается вопрос о возможности использования белковых ингибиторов растительного происхождения для медицинских целей (кожные заболевания, ВИЧ-инфекции, антиканцерогенезы и др.).

Бондарева Л. А., Немова Н. Н., Кяйвяряйнен Е. И., Токарева Н. П.
Внутриклеточные Са²⁺-зависимые протеиназы млекопитающих. С. 64--84

Реферат: Обсуждаются современные данные о структурно-функциональной организации и биологической роли белков внутриклеточной Са²⁺-зависимой протеолитической системы - кальпаинов и кальпастатина. Обозначены неразрешенные и спорные вопросы, связанные с функционированием кальпаинов в живых клетках, и методические сложности, сопровождающие исследования в этой области. Роль указанных белков в клеточных функциях в норме и при развитии патологии рассматривается на различных уровнях функционирования -- от молекулярных и физиологических процессов до взаимодействия организма и среды обитания. Указываются возможные причины возникновения кальпаинзависимых метаболических нарушений, описаны наиболее распространенные из так называемых кальпаинопатий и терапевтический потенциал ингибиторов кальпаинов -- как эндогенного кальпастатина, так и синтетических.

Никандров В. Н., Жук О. Н., Пыжова Н. С., Гронская Р. И., Полукошко Е. Ф., Романовская А. А.
Значение плазминогена как фактора трофического характера для культур клеток нервной ткани. С. 85--97

Реферат: Изложено обобщение части собственных результатов экспериментальных исследований действия плазминогена, пируваткиназы и их эквимолярных комплексов на жизнедеятельность клеток нервной ткани в органотипических, диссоциированных культурах симпатических, чувствительных ганглиев, неокортекса и мозжечка, в перевиваемых линиях глиомы С6, нейробластомы IMR-32 и феохромоцитомы РС12. Продемонстрировано достаточно сильное и вместе с тем сложное воздействие плазминогена на клетки нервной ткани, характер которого зависит не только от концентрации зимогена и типа клеток, но и от их конкретного состояния. Описаны неизвестные ранее функциональные свойства субъединиц фактора роста нервов, которые позволяют не только переосмыслить механизмы биологического действия этого нейротрофина, но и создают предпосылки для проработки подходов к созданию биоимитаторов лигандов специфических для нейротрофинов рецепторов.

Астахова Т. М., Шарова Н. П.
Особенности экспрессии протеасом в злокачественно трансформированных клетках. С. 98--105

Реферат: Приводятся результаты исследования пулов 26S- и 20S-пpoтeacoм клеток экспериментальной опухоли эпителиального происхождения - асцитной карциномы Krebs-II, привитой внутрибрюшинно мышам линии Balb/c. Для выявления особенностей экспрессии протеасом в злокачественно трансформированных клетках исследовали легкие здоровых мышей, состоящие в основном из эпителиальных клеток и представляющие собой корректный контроль, а также селезенку и печень здоровых мышей линии Balb/c. При анализе полученных результатов выявлено несколько важных отличий 26S-пpoтeacoм в опухолевых клетках от таковых в контрольных клетках легких здоровых мышей. Установлено, что 268-пул протеасом в клетках асцитной карциномы содержит в 2 раза больше протеасом, чем в контрольных клетках легких, а их активность превышает активность протеасом легких в 7 раз. Иммунные субъединицы LMP7 в пуле 26S-npoTeacoM в опухолевых клетках содержатся в количестве, в 12 раз меньшем, чем в клетках легких. Иммунные субъединицы LMP2 в клетках карциномы методом Вестерн-блоттинга не выявляются вовсе. Сделан вывод, что 268-пул протеасом в клетках асцитной карциномы Krebs-II мыши представлен в основном конститутивными протеасомами, высокая активность которых поддерживает жизнеспособность этих злокачественно трансформированных клеток. Выдвинута гипотеза, что дефицит иммунных протеасом в данных опухолевых клетках является причиной их "ухода" из-под иммунного надзора.

Шарова Н. П., Астахова Т. М., Дмитриева С. Б., Мельникова В. И., Афанасьева М. А., Карпова Я. Д., Захарова Л. А.
Роль иммунных протеасом в молекулярных механизмах становления иммунитета. С. 106--111

Реферат: Исследована динамика появления и содержания иммунных протеасом в селезенке (вторичном лим-фоидном органе) и печени (нелимфоидном органе) крысы в период постнатального развития. С помощью Вестерн-блоттинга иммунные субъединицы LMP7 и LMP2 выявляются в заметных количествах в селезенке на 7-е сутки, в печени - на 19-е сутки. Появление иммунных протеасом в различных органах в течение нескольких недель после рождения может объяснить причину неэффективного функционирования иммунной системы в период эмбрионального и раннего постнатального развития. Изучено также изменение структуры селезенки крысы и распределение в ней иммунных протеасом в период раннего онтогенеза. На 18-е сутки Т-лимфоциты формируют периартериальные муфты белой пульпы. Иммунные протеасомы выявлены не только в лимфоцитах, но и в других типах клеток селезенки - макрофагах и ретикулярных клетках белой пульпы.

Цимоха А. С., Ватажок Ю. Я., Куличкова В. А., Миттенберг А. Г., Константинова И. М.
Изменения состава и протеолитической активности протеасом при апоптозе клеток К562. С. 112--118

Реферат: Впервые показано, что при индукции апоптоза при помощи доксорубицина или диэтилмалеата в неопластических клетках (проэритролейкемии человека К562) изменяется субъединичный состав, статус фосфорилирования и протеолитическая активность протеасом. Под действием этих индукторов апоптоза наблюдается изменение трипсин- и химотрипсин-подобной протеолитической активности протеасом. Установлено, что характер фосфорилирования протеасом является механизмом контроля специфичности их протеолитической активности. Наблюдаемые при индукции апоптоза в клетках изменения субъединичного состава и протеолитической активности протеасом свидетельствуют о существовании специфического механизма регуляции убиквитин-протеасомного протеолиза, нацеленного на перепрограммирование протеасом на деградацию определенных специфических клеточных белков -- регуляторов апоптоза.

Богданович А. В., Шиленок В. Н., Кирпиченок Л. Н.
Использование ингибиторов протеолиза в лечении больных острой спаечной кишечной непроходимостью. С. 119--123

Реферат: Представлены результаты исследования активности протеолитических процессов в сыворотке крови и содержимом тонкой кишки у 37 больных острой спаечной кишечной непроходимостью. В комплекс лечебных мероприятий входила назогастроинтестинальная интубация с длительной декомпрессией тонкой кишки. Установлено, что в раннем послеоперационном периоде у таких больных в сыворотке крови и содержимом тонкой кишки уровень протеолитической активности повышен, что отрицательно влияет на функцию кишечника. Для исследования возможности снижения этой активности в тонкокишечном содержимом в первые сутки послеоперационного периода проведен опыт in vitro. Показано, что 5%-ная аминокапроновая кислота в дозе 50 мкл на 1 мл тонкокишечного содержимого, взятого в первые сутки послеоперационного периода, снижает протеолитическую активность на 24%. Уменьшение протеолитической активности в тонкокишечном содержимом в 2.5 раза и более является дополнительным критерием для своевременного удаления назогастроинтестинального зонда.

/ Издания академии / Научные журналы / К началу страницы

Разработана и поддерживается Николаем Н. Костюковичем. Последнее обновление: 19 февраля 2008 г.
Создана при участии Игнатия И. Корсака
Копирайт © 2008 Национальная академия наук Беларуси
Копирайт © 2008 Издательский дом "Беларуская навука"