Система рецептор антидиуретического гормона 2-го типа - аквапорин-2 в почке крысы при остром воспалении

• Автор: Мишарин, Александр Викторович
• Шифр специальности: 14.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 99 с. : 9 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Центральные механизмы регуляции водного обмена

Орган-мишень антидиуретического гормона — почка

Воспаление и водный обмен

Заключение

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ
Глава 5. ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АД — артериальное давление
АДГ — антидиуретический гормон (вазопрессин)
АТФ — аденозинтрифосфат
ГАМК — у-аминомасляная кислота
ГГАС — гипоталамо-гипофизарно-адреналовая система
ГГНС — гипоталамо-гипофизарная нейросекреторная система
ГТФ — гуанозинтрифосфат
ДАБ — диаминобензидин
ДАТ — 1,2-диацилглицерин
ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота
ИЛ — интерлейкин
ИФз — инозитол-1,4,5-трифосфат
кДНК — комплиментарная ДНК
ЛИФ — лейкоз-ингибирующий фактор
ЛИС — липополисахарид
мРНК — матричная РНК
ОЦК — объем циркулирующей крови
РНК — рибонуклеиновая кислота
тРНК — транспортная РНК
цАМФ — циклический аденозинмонофосфат
ЭГТА — (этилендиокси) диэтилендинитрилотетрауксуная кислота
СЛЕ — цАМФ-зависимый регуляторный элемент
С ЛЕВ — белок, связывающийся с СЛЕ
СЛР — зеленый флуоресцирующий белок
N0 — окись азота
У-рецептор — рецепторы АДГ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Водный обмен всегда был объектом пристального внимания исследователей, но современные представления о транспорте воды через биологические мембраны сформировались совсем недавно — в середине 90-х годов XX века, после открытия аквапоринов — семейства белков водных каналов. Именно это открытие позволило заполнить «белые пятна» в наших знаниях о механизмах обмена воды в организме и, в частности, механизмах действия антидиуретического гормона (АДГ), реабсорбции воды в почках и концентрации мочи.
Однако, несмотря на существенный прогресс в этой области знаний, многие вопросы до сих пор остаются нераскрытыми. К их числу относится и регуляция водного обмена при различных патологических состояниях. В последнее время этому разделу стало уделяться особое внимание, поскольку исследование патологических процессов нередко позволяет лучше понять нормальные физиологические процессы. Так, в частности, стали появляться работы, которых изучается состояние собирательных трубочек почки при нарушении оттока мочи, при ишемии почек1, а также

при действии воспалительных факторов
Среди различных патологических состояний воспаление занимает особое место. С одной стороны это связано с тем, что нарушения регуляции водного обмена, возникающие при воспалении, имеют большое значение для практической медицины, а с другой— в воспалительной реакции наиболее ярко проявляется взаимодействие основных регуляторных систем организма: нервной, эндокринной и иммунной.
1 Femandez-Llama P., Andrews P., Turner R., Saggi S., Dimari J., Kwon Т.Н., Nielsen S., Safirstein R
Knepper M. A. Decreased abundance of collecting duct aquaporins in post-ischemic renal failure in rats II J. Am. Soc. Nephrol. 1999. Vol. 10. P. 1658-1668.
- Kwon Т.Н., Frokiaer J., Femandez-Llama P., Knepper M. A., Nielsen S. Reduced abundance of aquaporins in rats with bilateral ischemia-induced acute renal failure: prevention by alpha-MSH // Am. J. Physiol. 1999.
Vol. 277. P. F413-427.
2 Tamma G., Wiesner B., Furkert J., Hahm D., Oksche A., Schaefer M., Valenti G., Rosenthal W., Klussmann E. The prostaglandin E2 analogue sulprostone antagonizes vasopressin-induced antidiuresis through activation of Rho // J. CelL Sei. 2003. Vol. 116. P. 3285-3294.

вскоре стало ясно, что СШР-28 не единственный белок водных каналов, а лишь один из представителей этого большого семейства— семейства аквапоринов96. Анализ генов первых открытых аквапоринов показал, что все они содержат высокогомологичные участки ДНК, которые кодируют участки белка, отвечающие за образование водной поры97. Поиск в геноме последовательностей ДНК схожих с этими участками позволил за очень короткий срок обнаружить большинство из известных на сегодняшний день аквапоринов. Позже выяснилось, что аквапорины присутствуют не только у животных, но и у растений98, грибов99 и бактерий100, их гены также во многом схожи. Это лишний раз подтверждает эволюционную древность и значимость этого семейства белков. Всего к настоящему моменту у млекопитающих описано 10 различных аквапоринов101.
Общие сведения об аквапоринах, Аквапорины — небольшие трансмембранные белки, с молекулярной массой от 26 до 34 кДа. Строение аквапоринов можно разобрать на примере аквапорина-1 (рисунок 5). В молекуле аквапорина имеется шесть трансмембранных участков (обозначаются арабскими цифрами с 1 по 6), соединенных между собой пятью петлями (обозначаются заглавными латинским буквами с А по Е), N- и С-концевые фрагменты молекулы аквапорина находятся в цитоплазме. Петли В и Е очень схожи между собой, обе эти петли несут одинаковую трехаминокислотную последовательность: аспарагин—
95 Preston G.M., Agre P. Isolation of the cDNA for erythrocyte integral membrane protein of 28 kilodaltons: member of an ancient channel family // Proc. Natl. Acad Sei. USA. 1991. Vol. 88. №24. P. 11110-11114.
96 Agre P., Sasaki S., Cluispeels M.J. Aquaporins: a family of membrane water channels // Am. J. Physiol. 1993. Vol. 265. P. F46I.
97 Reizer J., Reizer A., Saier M.H. Jr. The МІР family of integral membrane channel proteins: sequence comparisons evolutionary relationships, reconstructed pathway of evolution, and proposed functional differentiation of the two repeated halves of the proteins // Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 1993. Vol. 28. №3.
P. 235-257.
98 Maurel C., Javot H., Lauvergeat V., Gerbeau P., Toumaire C., Santoni V., Heyes J. Molecular physiology of aquaporins in plants // Int. Rev. Cytol. 2002. Vol. 215. P. 105-148.
99 Hohmann S. Osmotic adaptation in yeast—control of the yeast osmolyte system // Int. Rev. Cytol. 2002.
Vol. 215. P. 149-187.
100 Calamita G. The Escherichia coli aquaporin-Z water channel // MoL Microbiol. 2000. Vol. 37. №2. P. 254-262.
101 Иванова Л.Н. Аквапорины почек структура, функция, регуляция // Нефрология. 2001. Том. 5. №3. С. 61-65.