Мембранотропные производные белковых ингибиторов протеиназ

• Автор: Малых, Екатерина Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.15, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с.

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И СОСТАВ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН

1 Л. Структура биомембран

1.2. Состав биомсмбран

1.2.1. Мембранные липиды

1.2.2. Мембранные белки

ГЛАВА 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ БЕЛКОВ С БИОМЕМБРАНОЙ

2.1. Способы связывании мембранных белков с мембраной

2.2. Связывание периферических белков с липидным бислоем

2.3. Изменение структуры мембраны при взаимодействии с белками

ГЛАВА 3. МОДЕЛЬНЫЕ ЛИПИДНЫЕ МЕМБРАННЫЕ СИСТЕМЫ
3.1. Липидные монослои на границе раздела водавоздух
3.2. Липидные монослои на твердой подложке
3.3. Плоские бислойные мембраны
3.4. Плоские бислойные мембраны на твердой подложке
3.5. Липосомы
ГЛАВА 4. МЕХАНИЗМЫ ТРАНСПОРТА ЧАСТИЦ В КЛЕТКУ
4.1. Эндоцитоз
4.2. Экзоци юз
4.3. Биологическое значение эндоцитоза и экзоци юза
4.4. Трансмембранный перенос белков
ГЛАВА 5. КОВАЛЕНТНАЯ ГИДРОФОБИЗАЦИИ БЕЛКОВПЕПТИДОВ
5.1. Функциональные группы белков и среды,
пригодные для их модификации
5.2. Ацилирование белковпептидов производными
органических кислог
5.3. Способы гидрофобизации белков i viv
5.4. Влияние гидрофобизации на свойства белков
5.4.1. Изменение биологической активности
и физикохимических свойств белков
5.4.2. Увеличение биодосгупности препаратов путем
их гидрофобизации производными жирных кислот
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 6. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
6.1. Исходные вещества
6.2. Методы исследовании
6.2.1. Модификация I производными жирных кислот в среде органических растворителей ДМСОДМФЛдиоксанпиридии
6.2.2. Модификация I производными жирных кислот в среде органических растворителей ДМСОдиоксанпиридии
6.2.3. Определение содержания аминогрупп в ацилированных препаратах
6.2.4. Определение содержания белка в гидрофобизованных препаратах
6.2.5. Определение антитриптической активности ацилированных препаратов
6.2.6. Определение антихимотриптической активности ацилированных препаратов В В
6.2.7. Электрофорез препаратов белков в полиакриламидном геле в системе i 4,5
6.2.8. Изучение термоинактивации препаратов ВВ1
6.2.9. Вторая производная спектров УФ поглощения ацилированных препаратов ВРТ1 и ВВ1
6.2 Спектры кругового дихроизма препаратов ВРТ1 и ВВ1 6.2.1. Фазовое распределение гидрофобизованных препаратов ВРТ1 и ВВ1 в
системе водатритон Х4
6.2 Кинетические и равновесные константы взаимодействия ацилированных производных ВВ1 с ферментами Тру ХТр и НЬЕ
6.2 Определение константы ингибирования эластазы лейкоцитов человека препаратами ВРТ1
6.2 Определение константы ингибирования Тр препаратами ВРТ1
6.2 Изучение захвата ацилированных препаратов ВРТ1 и ВВ1 .монослоем С асо2 клеток
6.2 Изучение транспорта препаратов ВВ1 через монослои
С ас о2 КЗ е то к
6.2 Изучение токсичности препаратов ВВ1
6.2 Изучение антивирусного действия препаратов ВВ1
6.2 Изотермы двумерного давления препаратов ВВ1
6.2 Получение полимерных агрегатов на основе амфифильного поли Лвинилпирролидона в присутствии и отсутствие ВВ1
6.2 Определение размеров агрегатов методом динамического светорассеяния
6.2 Трансмиссионная электронная микроскопия
6.2 Гельпроикающая хроматография препаратов ВВ1 в присутствии амфифильного ПВПстеар
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
ГЛАВА 7. КОВАЛЕНТНАЯ ГИДРОФОБИЗАЦИЯ СОЕВОГО ИНГИБИТОРА ПРОТЕИНАЗ ТИПА БАУМАНАБИРК ВВ1 И ОСНОВНОГО ПАНКРЕАТИЧЕСКОГО ИНГИБИТОРА ТРИПСИНА ВРТ
7.1. Влияние органической среды модификации на физикохимические свойства
и активность ВВ1 и ВРТ1
7.2. Модификация ВВ1 и ВРТ1 производными жирных кислот, выделение и очистка ацилированных препаратов белков
7.3. Структурнофункциональные свойства препаратов ВВ1 и ВРТ1, ацилированных производными жирных кислот
7.4. Антипротеиназное действие препаратов ВРТ1, модифицированных производными олеиновой и стеариновой кислот
7.5. Антипротеиназное действие препаратов ВВ1, модифицированных производными жирных ненасыщенных кислот
ГЛАВА 8. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРЕПАРАТОВ ВВ1 С КОЛЛОИДНЫМИ СИСТЕМАМИ НА ОСНОВЕ АМФИФИЛЬНОГО ВИНИЛПИРРОЛИДОНА В ВОДНОЙ СРЕДЕ
8.1. Взаимодействие нативного ВВ1 с амфифильным ПВПстеар в воде при низких концентрациях полимера
8.2. Влияние нативного ВВ1 на агрегирование амфнфильного полимера в воде
8.3. Включение препаратов ВВ1 различной степени ацилирования в коллоидные структуры, образованные амфифильным ПВПстеар в водной среде
ГЛАВА 9. ПОВЕДЕНИЕ НАТИВНОГО И ГИДРОФОБИЗОВАННЫХ ПРЕПАРАТОВ БЕЛКОВЫХ ИНГИБИТОРОВ ПРОТЕИНАЗ В МОДЕЛЬНЫХ КЛЕТОЧНЫХ СИСТЕМАХ
9.1. Захват препаратов ВВ1 и ВРТ1 монослоем эпителиальных клеток Сасо2
9.2. Трансэнителиальный транспорт препаратов ВВ1
9.3. Антивирусное действие препаратов, содержащих ВВ1
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Мембраны не только формируют внутриклеточные компартменты отсеки, с помощью которых происходит отделение содержимого компартментов и окружающей их среды, но и участвуют в регуляции всех связей и взаимодействий, которые осуществляются между наружной и внутренней сторонами этих компартментов. Клетки содержат различные мембранные органеллы, причем каждая мембрана уникальна по своему составу, особенностям структурной организации и по характеру выполняемых функций. Концепция бимолекулярной липидной мембраны начала развиваться с середины XIX столетия. Так, еще в г. Гортер и Грендел предположили, что липиды в мембране эритроцитов образуют бимолекулярный слой липидный бислой 7. В г. ДэвсонаДаниели, модель сэндвича, в которой предполагалось, что белки покрывают поверхность бислоя, рис. А. Однако позднее исходная модель ДэвсонаДаниели неоднократно подвергалась модификациям . Электронномикроскопические исследования с применением метода замораживанияскалывания показали, что в мембраны встроены глобулярные частицы , . Данные спектральных исследований указывали, что для мембранных белков характерно высокое содержание аспиралей, и что они, вероятно, образуют глобулы, а не распределены в виде монослоя на поверхности липидного бислоя , . Неполярные свойства мембранных белков указывали на наличие гидрофобных контактов между белками и внутренней неполярной областью липидного бислоя . В основе современных представлений о структуре мембран лежит жидкостномозаичная концепция, выдвинутая С. Сингером и Дж. Никольсеном рис. Б. Согласно этим представлениям, бислой является жидкой структурой, в которую погружены свободно диффундирующие белки. Однако на сегодняшний день существуют данные о том, что не вес белки свободно диффундируют в жидком липидном бислое . Имеются данные о существовании латеральных доменов в самой мембране . Рис. Модели структурной организации биологических мембран . Макроскопические домены, которые, как правило, представляют собой обширные участки на поверхности клетки с характерной морфологией и четкими границами. Примерами являются апикальная и базолатеральиая области поляризованных эпител нал ы г ых клеток. Агрегация белков в плоскости мембраны может приводить к образованию довольно больших островков, или доменов, которые обогащены определенным белком и находятся в смеси с какимилибо другими компонентами. Например,
пурпурные мембраны Н. НаоЬит, содержащие бактсриородопсин 9, или щелевые контакты, содержащие коннексин . Домены, формируемые при участии цитоскелета, которые могут образо вы ваг ься путем ассоциации определенных мембранных белков за счет их взаимодействия с внутриклеточными белками . Липидные макродомены, которые могут быть термодинамически стабильны как в биологических мембранах, так и в модельных липидных системах ,. Таким образом, становится понятным, что некоторые участки мембран значительно отличаются от классического липидного бислоя. Основными компонентами мембраны являются белки и липиды. На долю углеводов может приходиться около массы мембраны. Мембранные липиды. Главная функция мембранных липидов состоит в том, что они формируют бислойный матрикс, с которым взаимодействуют белки. Па рис. Фосфолипиды подразделяются на глицсрофосфолиниды производные фосфатидной кислоты фосфатидилхолин ФХ, фосфатидилэтаноламин ФЭ, фосфатидилссрин ФС, фосфатидилинозит и сфингофосфолипиды производные церамида и сфингомиелиды СМ. В таблице 1 представлен ряд жирных кислот, наиболее часто встречающихся в составе фосфолипидов. Жирные кислоты почти всегда содержат четное число атомов углерода от до . Почти все природные кислоты характеризуются конфигурацией двойных связей. Гликолипиды мембран представлены цереброзидами, сульфатидами и ганглиозидами. Рис. Структурные формулы основных классов мембранных липидов. Стероиды мембран, построенные па основе стеранового скелета, представлены
в основном холестерином у животных, силостерииом и стигмастерином широко распространены у высших растений, эргостерином у грибов и тетрахименином найден у тетрахимены. Любая конкретная мембрана может содержать более ста разных типов липидных молекул при этом состав различных мембран не является случайным. Смесь липидов должна образовывать стабильный бислой.