Биохимические механизмы неспецифической защиты клетки от окислительного стресса

• Автор: Чистяков, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 03.01.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 284 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИИ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1. Токсичность кислорода

1.2. Свойства активных форм кислорода

1.2.1. Супероксидный анион - радикал

1.2.2. Перекись водорода

1.2.3. Гидроксильный радикал

1.2.4. Синглетный кислород

1.2.5. Роль железа и железосодержащих комплексов в генерации

1.2.6 Перекисное окисление липидов
1.2.7 Повреждение белков активными формами кислорода
1.2.8 Повреждение ДНК активными формами кислорода
1.3. Механизмы защиты от токсического действия кислорода
1.3.1. Супероксиддисмутаза
1.3.2. Ферменты - перехватчики перекиси водорода
1.3.3. Исследование механизмов действия АФК на объектах с мо-
дифицированной системой ферментативной защиты
1.3.4. Регуляция свободнорадикальных окислительных процессов
низкомолекулярными антиоксидантами
1.3.4.1. Г лутатион
1.3.4.2. Токоферол (витамин Е)
1.З.4.З. Аскорбиновая кислота (витамин С)
1.3.4.4. Азотсодержащие метаболиты
1.3.5. Взаимодействие ферментативных и неферментативных за-
щитных механизмов
1.3.6. Защита железо-серных белков
1.3.7. Репарация белков
1.3.8. Репарация ДНК
1.3.9. Контроль уровня неинкорпорированного железа
1.3.10. Регулонная организация управления механизмами антиокси-дантной защиты у микроорганизмов СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. Уровень неорганических соединений: Оценка протек-
торных свойств марганца
2.1. Материалы и методы
2.2. Результаты и их обсуждение

ГЛАВА 3. Уровень низкомолекулярных органических соедине-
ний: участие азотсодержащих низкомолекулярных соединений в
защите от окислительного стресса
3.1. Материалы и методы
3.2. Результаты
3.2.1. Аллантоин, урат
3.2.2. Аминокислоты
3.3. Обсуждение полученных результатов
ГЛАВА 4. Уровень биополимеров (нуклеиновых кислот): разли-
чия в чувствительности РНК, линейной и кольцевой ДНК к ин-
дукторам окислительного стресса, замыкание в кольцо как за-
щитный механизм
4Л. Материалы и методы
4.2. Результаты
4.3. Обсуждение полученных результатов
ГЛАВА 5. Клеточный уровень: чувствительность микроорганиз-
мов к индукторам окислительного стресса, участие дыхательной
системы дрожжей-сахаромицетов в защите от токсического дейст-
вия кислорода
5.1. Действие индукторов окислительного стресса на микроорга-
низмы. Оценка эффективности защитных механизмов. Уси-
ление токсичности металлов аскорбиновой кислотой
5.1.1 Материалы и методы
5.1.2 Результаты
5.1.3 Обсуждение полученных результатов
5.2 Участие дыхательной системы дрожжей-сахаромицетов в
защите от токсического действия кислорода
5.2.1 Материалы и методы
5.2.2 Результаты
5.2.3 Обсуждение полученных результатов
ГЛАВА 6. Ткани реликтовых видов как источник высокоэффек-
тиных смесей антиоксидантов
6.1. Материалы и методы
6.2. Результаты
6.3. Обсуждение полученных результатов
Глава 7 Адресованное в митохондрии производное пластохинона
как протектор от повреждения ДНК активными формами кисло-

7.1. Материалы и методы
7.2. Результаты
7.3 Обсуждение полученных результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.2.8. Повреждение ДНК активными формами кислорода
Обнаружение способности эндогенных продуктов клеточного метаболизма (именно таковыми и являются АФК) вызывать генетические изменения было одним из самых значительных открытий в генетической токсикологии за последние 20 лет. Оксирадикалы способны атаковать основания ДНК и остатки дезоксирибозы с образованием окисленных оснований и разрывов нитей (Ward et al. 1987). Кроме того, АФК способны вызывать пере-кисное окисление липидов и белков, активные интермедиаты которого способны реагировать с ДНК, вызывая мутации и апоптоз (Ames, 1989; Easter-bauer et al., 1990; Johnson et al., 1999).
Развитие таких методов анализа метаболитов ДНК, как тонкослойная хроматография с использованием 32Р-пост-мечения (Phillips et al., 1993) и хроматография высокого давления (Ward, 1988), а также методов, основанных на использовании моноклональных антител к окисленным основаниям, позволило установить, что окисленные основания ДНК присутствуют в ин-тактных тканях человека и животных, и их уровень тесно связан с интенсивностью клеточного метаболизма. Наиболее часто упоминаются в литературе следующие продукты окислительного повреждения ДНК: тимингликоль, 8-OKCO-d-гуанин (8-оксогуанин), 5-гидроксиметилурацил, б-гидрокси-5,6-дигидроцитозин, 5-гидроксиурацил, урацилгликоль (Marnett, 2000). Из них наиболее изученным является 8-оксо-й-гуанин, поскольку существует сравнительно несложный метод анализа этого вещества, основанный на хроматографии высокого давления с электрохимической детекцией. Известны сотни публикаций, описывающих обнаружение этого вещества в тканях, межтка-невых жидкостях и моче человека и животных (Marnett, 2000; Floyd, 2009).