Разработка биотест-систем для изучения повреждающего действия ионизирующей радиации и поиска биологически активных веществ с противолучевыми свойствами

• Автор: Кондакова, Нелли Васильевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 290 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Биотестсистемы в радиобиологии и обоснование выбора

многокомпонентного комплекса биотестсистем

1.1. Системы, предложенные для предварительного тестирования веществ по радиопрогекторной активности
1.2. Обоснование многокомпонентного комплекса биотесгсистем дня первичного скрининга БАВ с противолучевыми свойствами .

Глава 2. Объекты, материалы и методы исследования.

2.1. Объекты исследования

2.2. Модифицирующие агенты.

2.3. Биологически активные вещества растительного происхождения

2.4. Методы исследования белков

2.5. Методы исследования ДНК.
2.6. Методы исследования эритроцитов. Условия экспериментов
i viv
2.7. Радиационные методы исследования
2.8. Статистическая обработка результатов
Глава 3. Изучение радиационного повреждения белков и его
модификации
3.1. Основные виды радиационных повреждений белков.
3.2. Особенности радиационнохимических превращений альбумина
сыворотки крови человека и продукты его превращений
3.2.1. Структура сывороточного альбумина и его функции в организме
3.2.2. Определение реакционной способности САЧ относительно радикалов ОН
3.2.3. Изменения структуры САЧ при облучении.
3.2.4. Изменение биохимических свойств САЧ при облучении
3.2.5. Определение полимерных продуктов в облученном САЧ .
3.2.6. Изменения спектральных свойств САЧ при облучении
3.2.7. Влияние модифицирующих агентов на радиационнохимические превращения САЧ.
3.3. Радиационная инактивация трипсина и ее модификация
различными химическими агентами
3.3.1. Структура и функция трипсина. Трипсин как модель
в радиационных исследованиях.
3.3.2. Определение константы скорости реакции трипсина с радикалами ОН
3.3.3. Радиационная инактивация трипсина.
3.3.4. Определение остатков цистина и ароматических аминокислот, существенных для инактивации трипсина.
3.3.5. Защита трипсина от радиационной инактивации
различными химическими агентами
Глава 4. Изучение особенностей радиационного повреждения ДНК
и его модификации
4.1. Основные виды радиационных повреждений ДНК
4.2. Особенности радиационного повреждения высокомолекулярной
ДНК в разбавленных водных растворах.
4.2.1. Радиационная деградация и снижение трансформирующей
активности ДНК
4.2.2. Сравнение радиочувствительности ДНК в нативном и
денату рированном состоянии.
4.2.3. Радиочувствительность нативной ДНК в различных конформационных состояниях
4.2.4. О влиянии облучения на конформационное
состояние ДНК.
4.2.5. Влияние мощности дозы облучения на образование двунитевых разрывов в ДНК.
4.3. Изучение особенностей противолучевой защиты ДНК различными
химическими агентами
4.3.1. Обнаружение эффекта сверхзащиты ДНК при использовании Бсодержащего радиопротектора цистафоса.
4.3.2. Исследование эффекта сверхзащиты другими низкомолекулярными соединениями.
4.3.3. Модифицирующее действие формальдегида на ДНК при облучении.
4.4. Влияние низкомолекулярных соединений на конформацию и
стабильность двойной спирали ДНК, нативной и с радиационными дефектами.
4.4.1. Взаимодействие низкомолекулярных соединений с нативной интактной ДНК.
4.4.2. Взаимодействие низкомолекулярных аминов с ДНК, содержащей радиационные дефекты.
4.5. Анализ механизмов защиты ДНК серосодержащими
соединениями
4.5.1. Новый механизм защиты внутритяжевыми скрепками, стабилизирующими структуру ДНК
4.5.2. Связывание радиопротектора с ДНК при облучении
О природе радиационных сшивок ДК с протектором
4.5.3. Анализ механизмов противолучевой защиты ДНК хлоридами
щелочных металлов.
Глава 5. Особенности радиационного повреждения эритроцитов и
его модификации
5.1. Характеристика эритроцитов как биотестмодели
5.2. Гемолиз как тест повреждения эритроцитов
5.3. Гемолиз эритроцитов под лучом
5.4. Модификация радиационного гемолиза эритроцитов
5.5. Анализ результатов.
Глава 6. Применение многокомпонентного комплекса биотес гсистем
для оценки ант к радикальных и противолучевых свойств биологически активных веществ БАВ растительного происхождения. Первичный скрининг потенциальных радиопротекторов
6.1. Общая характеристика соединений семейства флавоиоидов и
тритерпеноидов
6.1.1. Флавоноиды
6.1.2. Тритерпеноиды
6.1.3. Вещества объекгы для тестирования с помощью МКБС .
6.2. Разработка многокомпонентного комплекса биотестсистем
для тестирования антирадикальных и противолучевых свойств БАВ на примере природного полифсиольного соединения флавоноида дигидрокверцетина.
6.3. Исследование противолучевых свойств диг идрокверцетина
i viv.
6.4. Исследование антирадикальных и противолучевых свойств
индивидуальных соединений семействафлавоноидов, родственных им соединений и тритерпеноидовгликозидов с применением МКБС
6.4.1. Антирадиктьная активность индивидуальных соединений растительного происхождения
6.4.2. Противолучевые свойства БАВ растительного происхождения
на биотестсистемах.
6.5. Исследование антирадикальных и противолучевых свойств
сухих растительных экстрактов.
6.6. Анализ результатов, сопоставление антирадикальной и
радиопротскторой активностей БАВ на различных
биотестсисгемах
Заключение
Выводы
Литература


Предложенный комплекс биогестсистем является результатом более чем летней работы автора по изучению радиационного повреждения би ом акром ол скул п и их защиты веществами разных классов. Материалы но радиационному повреждению биотестсистсм и модификации их повреждения приводятся в главах . АТ и 2АДТ, в случае с ДНК еще МЭА и цистафос, индолилалкиламинов мексамип, или 5метокситриптамин, аминокислот лейцин, аланин, а с ДНК более широкий набор аминокислот, спиртов третбутанол, глицерин и формальдегид, как блокатор ИНггрупи и сшивающий агент. При необходимости определены константы скорости взаимодействия моделейбиомакромолекул и модификаторов с радикалами ОН. Вопросы, связанные с применением комплекса биотестсистем для первичного скрининга веществ с противолучевыми свойствами, освещаются в главе 6. Описание объектов, материалов и использованных методов исследования приводится в главе 2. Обзор лигеразуры но основным свойствам изученных биотсстсистем объектов данного исследования, состоянию вопросов радиационного повреждения и защиты с обоснованием поставленных задач не выделен в отдельный раздел, а предшествует изложению собственных данных по главам данные литературы также широко привлекаются но ходу обсуждения полученных результатов. ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ . БЕЛКИ. Использовали коммерческие препараты альбумина сыворотки крови человека САЧ м. Да фирмы v Германия или Швейцария, в отдельных случаях фирмы Венгия и трипсин бычий панкреатический х кристал. Германия, м. Да. В опытах с УФоблучением отечественный препарат трипсина, очищенный на колонке с КМцеллюлозой i, . ДНК. В ходе работы были использованы разные препараты ДНК. ДНК, выделенная нами из клеток Вас. Кирби в модификации . ДНК x Да, однотяжевой x Да Г. Э. число исходных одиночных разрывов в препарате 0. Да . С в 0. М примесь РНК практически отсутствовала, примесь белка по Лоури . ДНК высокомолекулярная лиофилизованная селезенки крупного рогатого скота марка Б, Олайнский завод химреактивов. М.м. Да, Г. Э. , ТПЛС в 0. М . Примесь белка по Лоури и РНК по Шмитду и Таннгаузеру не более 3. Число исходных одиночных разрывов 0. Ю6Да. Некоторые эксперименты проводили на препаратах ДНК тимуса теленка и ДНК . Да и на коммерческом препарате ДНК эритроцитов цыплят х Да, фирма , Венгрия. В опытах i viv использовались белые беспородные мышисамцы линии весом , г по выживаемости и г. МЯтеста. Соли КВг, , i и ацетат калия марки х. Спирты трет. Аминокислоты из отечественных наборов аминокислот, в опытах но определению констант скоростей реакций с радикалами ОН использованы 1аминокислоты из стандартного набора для аминокислотного анализа фирмы i США аланин ч. Серосодержащие радиопротекторы формулы приведены па рис. И.Л. Кнунянца меркаптоэтиламин МЭА, цистамин, Б2аминоэтилизотиомочевина АЭТ, 2амино2тиазолин 2АТ и 2амино5,6дигидро4н1,3тиазин 2АДТ синтезированы в лаборатории В. М.Федосеева каф. МГУ известными методами . Соединения, меченные радиоактивными изотопами серы и углерода, синтезировали теми же способами, что и немеченые. Удельная радиоактивность 3 составляла мКиг, радиохимический выход . Для 2АТыС и 2 удельные радиоактивности и радиохимические выходы были равны соответственно . Киг, . Киг, , удельная радиоактивность 2АДТ3 составляла 5. МБк. СНзО п СН СИ г
пнитрозодиметиланилин. Остальные реактивы марки х. Во всех экспериментах строго использовали только деионизованную воду, которую получали очисткой дистиллированной воды в установки ii Англия или же пользовались дважды дистиллированной водой. Химические формулы серосодержащих соединений 2 М. МЭА. М.м. ОН М. Ь Вг М м. М.м. Индивидуальные вещества семейства флавоноидов и родственных соединений и семейства трнтерпенондов формулы в гл. СДглюкопиранозидо1, 3, 6, 7тетраоксиксантон. СН2 СН
I
М. Таблица 2. Кверцетин 6. Лютеолин 6. Салифозид 6. Дигидрокверцетин 6. Флакозид 6. Алпизарин 6. Таблица 2. Донелвин 5 . Хелепин 3 . Эвкалимин 2 . Сибсгтан 5 . Силимар 5 . Бсллацехол 5 . Арника 5 9. Эхинацея 5 6. Флавоноиды солодки 5 6.