Окислительная модификация белков и активность протеаз, их расщепляющих, в тканях грызунов разного возраста

• Автор: Плешакова, Ольга Викторовна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1. СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
1.1. Характеристика и взаимные превращения активных форм кислорода
1.2. Митохондрии - основной источник свободных радикалов в клетке
1.3. Воспалительные процессы и пейтрофилы
1.4. Пероксисомы и микросомы как источники свободных радикалов
1.5. Экзогенные источники свободных радикалов: ионизирующая радиация
.. _как модель старения_ ~
2. АНТИОКСИДАНТНЫЕ СИСТЕМЫ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ
2.1. Эндогенные антиоксидантные системы
2.2. Изменение активности эндогенных антиоксидантов при старении
2.3. Подходы к замедлению старения и увеличению продолжительности жизни
1) Ограничение калорийности пищи
2) Применение антиоксидантов
3. ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ МОДИФИКАЦИЯ И ПРОТЕОЛИЗ БЕЛКОВ В ОРГАНИЗМЕ
3.1. Окисление аминокислот и белков под действием ионизирующей радиации
3.2. Металл-катализируемое окисление белков
3.3. Модификация аминокислотных остатков продуктами ПОЛ
3.4. Не ферментативное гликозилирование (гликатирование) белков
3.5. Изменение свойств белков при окислении и накопление модифицированных
белков при старении и "свободно-радикальных" патологиях
3.6. Кругооборот белков в клетке и его нарушение при старении 53.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
РЕЗУЛЬТАТЫ
1. Окислительная модификация и изменение свойств белков в тканях крыс
при старении и окислительном стрессе, вызванном у-облучением
1.1. Накопление карбонильных групп в белках субклеточных фракций
печени и селезенки старых и у-облученных крыс
1.2. Изменение чувствительности к протеолитической деградации и антигенных свойств белков печени, выделенных из старых и у-облучениых крыс
1.3. Влияние диетического потребления смеси антиоксидантов и витаминов на накопление окисленных белков и изменение их свойствуу-облучеипых крыс
2. Активация протеаз в тканях грызунов под действием у-облучения и их участие
в элиминации окисленных белков
2.1. Активация гистон-ассоциированных протеаз в ядрах селезенки
у-облученных крыс
2.2. Влияние ингибиторов протеаз на динамику протеолитической активности и уровень карбонильных групп в белках субклеточных фракций печени у-облученных мышей С57В1

3. Нейтрофилы - источник протеаз, специфичных к окисленным белкам
3.1. Расщепление белков дрожжей и млекопитающих при их инкубации
с активированными иейтрофилами
3.2. Расщепление окисленных белков протеазами нейтрофшов
3.3. Изменение функциональной активности мышиных перитонеальных нейтрофшов при старении
ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ABC - смесь антиоксидантов и витаминов
АФ - адъювант Фрейнда
АФК - активные формы кислорода
Г-6ФДГ - глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа
ГПО - глутатионпероксидаза
2,4-ДНФГ - 2,4-динитрофенилгидразин
ДТТ - дитиотреитол
КАТ - каталаза
МАО - моноаминоксидаза
МДА - малоновый диальдегид
МКП - мультикаталитическая протеиназа
МСО-система - система "окисления, катализируемого металлами" (metal-catalyzed oxidation)
НСТ - нитросиний тетразолиевый
ОК - ограничение калорий
ПОЛ - перекисное окисление липидов
РБП - растворимые белки печени
СОД -_суперрксиддисмутаза
ТХУ- трихлоруксусная кислота
ЭТЦ - электрон-транспортная цепь
AGE-белки - продукты поздних стадий реакции гликатирования (advanced glycation end products)"
ANT переносчик адеииловых нуклеотидов
BSA - бычий сывороточный альбумин
FITC - флуоресцеин изотиоцианат
4-HNE - 4-гидроксиноненаль
PISA, HSAox, HSAgiyc -человеческий сывороточный альбумин (исходная форма, модифицированный в системе металл-катализируемого окисления и гликатированный, соответственно)
IAA - иодацетамид
LDL - липопротеин низкой плотности
8-OHdG - 8-гидрокси-2-дезоксигуанин
OVA, OVAox -овальбумин (исходная форма и модифицированный в системе металл-катализируемого окисления, соответственно)
PBN - а-фенил-И-терт-бутилнитрон
PBS - изотонический фосфатный буфер
РМА - форболмиристатацетат
PMSF - phenylmethylsulfonyl fluoride
SS - стрептомицин сульфат
TLCK - Noc-p-tosyl-L-lysine chloromethyl ketone
ТРСК - N-tosyl-L-phenylalanine chloromethyl ketone

вызванному паракватом (Huang et al., 1992). В то же время, сами мыши проявляли клинические и биохимические признаки синдрома Дауна (Ceballos-Picot et al., 1992). Таким образом, возрастание экспрессии СОД должно компенсироваться возрастанием активности тесно связанных с ней ферментов - каталазы и глутатионпероксидазы. Действительно, средняя продолжительность жизни трансгенных дрозофил с одновременно повышенной экспрессией СОД и КАТ повышалась на одну треть, а также наблюдалось снижение окислительных повреждений в белках и ДНК и замедление физической дегенерации с возрастом (Orr and Sohal, 1994; Sohal et al., 1995).
Повышенное потребление фруктов и овощей снижает риск возникновения сердечнососудистых заболеваний и рака благодаря содержащимся в них разнообразным антиоксидантам и витаминам (Halliwell, 1996).
Включение природных и синтетических антиоксидантов в диету животных и людей в ряде случаев оказывает положительное действие.
Добавление Se - компонента ГПО - в пищу людей, живущих в районах с низким содержанием этого элемента в почве, снижает заболеваемость некоторыми формами рака (Fleet, 1997). Люди, в течение двух лет потреблявшие не менее 100 мг витамина Е в день, обнаруживали снижение на 40% риска коронарной болезни (Stampfer et al., 1993). Потребление людьми кофермента Q]0 повышало уровни убихинона и витамина Е в субфракциях LDL и снижало доступность их липидов для перекисного окисления (Alleva et al., 1995) и, таким образом, может снижать риск возникновения атеросклероза.
Недавно показано, что потребление дополнительных количеств селена и витамина Е предотвращало изменения липидного метаболизма и возрастание уровня ПОЛ в печени крыс с экспериментальным диабетом (Douillet et al., 1998).
Диетическое потребление больших количеств витамина Е (200 мг/кг вместо обычных 50 мг/кг) предотвращало накопление "антигена старения" в спленоцитах и клетках мозга мышей (Poulin et al., 1996). Внутрибрюшинное введение витамина Е крысами заметно повышало его содержание в мозгу и предотвращало окислительное повреждение и возрастание проницаемости синаптических мембран и морфологические изменения в нервных клетках при -гипероксии, а также повышало активность ГПО (Urano et al., 1997).
Включение в диету мышей CBA/J ß-каротина (90 мг/кг корма) оказывало радиопротекторное действие, значительно повышая их выживаемость к 30-м суткам и среднюю продолжительность Жизни после у-облучения 650 рад (Seifter et al., 1984). Добавление витамина С в корм снижало гибель клеток костного мозга у у-облученных мышей (Harapanhalli et al., 1996).