Гемоглобин как индикатор реакционной способности доноров NO и редуктаза в модельных NO-генерирующих системах in vitro

• Автор: Чудинова, Екатерина Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Актуальность работы
Цели и задачи работы
Научная новизна
Научно-практическая значимость исследования
Личный вклад автора
Апробация работы
Публикации
Структура и объём диссертации
Краткое содержание глав диссертации
Список принятых сокращений
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1Л. Монооксид азота
1.1 Л. Биосинтез монооксида азота
1Л.2. Биологические эффекты монооксида азота
1Л.З. Методы определения монооксида азота
1Л .4. Доноры монооксида азота
1.2. Органические нитраты
1.2Л. Пути биотрансформации органических нитратов
1.2.2. Абсолютная необходимость тиолов и толерантность
1.3. Гемоглобин
1.3.1. Структура и свойства гемоглобина
1.3.2. Конформационные состояния гемоглобина
1.3.3. Взаимодействие гемоглобина с вТМ
1.3.4. Свойства гемоглобина как нитритредуктазы
1.3.5. Диоксигенация и нитрозилирование гемоглобина

1.3.6. Гипотеза сохранения активности монооксида азота в организме через образование Б-нитрозогемоглобина
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
ГЛАВА 3. ГЕМОГЛОБИН КАК ИНДИКАТОР РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ДОНОРОВ N0
3.1 Разработка методики определения монооксида азота
3.2. Использование гемоглобина в качестве индикатора ИО-донорной способности железонитрозильных комплексов в протонных средах
ГЛАВА 4. ГЕМОГЛОБИН КАК РЕДУКТАЗА В РЕАКЦИЯХ С ОРГАНИЧЕСКИМИ НИТРАТАМИ
4.1 Кинетика образования нитрит-иона в системе «нитрат-восстановитель»
4.2. Кинетика образования монооксида азота в системе «нитрат-цистеин-гемоглобин»
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Многообразие биологических эффектов монооксида азота (N0) можно разделить на три типа: регуляторное, защитное и повреждающее. Уникальные свойства N0 проявляются во всех аспектах функционирования живого организма - от регулирования нейротрансмиссии и иммунитета до ингибирования агрегации тромбоцитов и их адгезии на стенках кровеносных сосудов. Эти свойства стали предметом интересов многих ученых и породили огромную волну исследований в биологии и химии монооксида азота.
Данные о многофункциональной биологической активности N0 т у/то используются при разработке фундаментальных основ создания нового поколения лекарственных препаратов, в первую очередь применяемых в терапии сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Практически все используемые в медицине препараты такого спектра действия (к ним не относятся, например, Ж)-стимуляторы) представляют собой экзогенные источники или доноры N0, из которых монооксид азота может высвобождаться по механизмам различных типов.
Ярким предметом регуляторного действия N0 является его вазодилата-торная активность. Сосудорасширяющее действие N0 связано с активацией растворимой формы фермента гуанилатциклазы. Как и все остальные физиологические эффекты N0, вазодилатация проявляется при очень низких, почти исчезающих концентрациях монооксида азота. А его чрезвычайно высокая ре-акционоспособность (время полужизни 2-5 с т у/уо), затрудняет его определение. Обычно для детектирования N0 используются три основных метода: электрохимический, люминесцентный и метод ЭПР. Все они относятся к методам прямого определения N0. Но у каждого из них есть свои недостатки, не позволяющие применять их в кинетических исследованиях. Кроме этих трех, существует еще множество косвенных методов, но все они в основном обладают низкой чувствительностью. Их применение сопряжено со сложной про-боподготовкой и с большим числом мешающих компонентов.
Органические нитраты - это наиболее известный класс вазодилататоров

1.3.6. Гипотеза сохранения активности монооксида азота в организме через образование Б-нитрозогемоглобина
Достаточно известная, предложенная Бгапйег в 1996 г. [98], но вызывающая жаркую полемику среди исследователей гипотеза преобразования активности N0 из НЫМО включает образование БКО-НЬ. 8-нитрозилирование в НЬ происходит по остаткам цистеина на [3-субъединицах в положении 93 [98]. Эта гипотеза поддерживает версию связывания N0 дезоксигемами. После образования №N0 происходит внутримолекулярный или межмолекулярный перенос N0 на [3-93 СуБ при последующем оксигенировании НЬ во время кон-формационного Т —► Я перехода. При дальнейшем дезоксигенировании осуществляется транснитрозилирование на внешний тиол (низкомолекулярный или белковый), экспортирующий N0 в виде Л’БЬЮ из эритроцита. Таким образом, НЬ, скорее всего, выступает в роли не разрушителя, а переносчика активности N0.
Множество аспектов, опровергающих эту гипотезу, было выдвинуто ранее. Но определенный круг исследователей поддерживают ее и продолжают исследовать постулированные механизмы.
В доставке N0 за счет образуемых р-93 Суя связей цистеиновым остаткам отводят три основных функции: способствование высвобождению N0 с гема (как описано выше); облегчение доставки N0 непосредственно в гипок-сические ткани (за счет транснитрозилирования); выступание в роли акцепторов или доноров электронов, участвуя в гемовом ЯесЮх равновесии.
Предположение о роли Суь как электронодоноров основано на возможности переноса электрона в белках на расстояниях порядка 12 А [99]. Именно такую величину составляет расстояние между гемовым железом и серой БН-группы. Это предположение еще в 1997 г. сделали ШЫегЬоигп и СаггеН [100]. Они показали, что окисление гема р-субъединицы двухвалентной медью требует связывания с р-93 Суэ. Позднее ШОапс! показал, что автоокисление гема происходит с образованием в гемовом кармане [101]. Одновременно обра-