Фотоиндуцированные изменения структурно-функциональных свойств некоторых изоформ лактатдегидрогеназы в присутствии биогенных аминов

• Автор: Агишева, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 147 с. : ил

Активные формы кислорода Оз 2, ОН , Н2О2 вносят существенный вклад в процесс фотомодификации изоферментов ЛДГ из различных источников, в свободном и иммобилизованном состояниях. Защитное действие биогенных аминов по отношению к УФоблучаемьгм молекулам изоформ ЛДГ может быть связано с образованием фотостабильного комплекса белокмодификатор и с акцептированием ими различных акгивных кислородных мегаболитов. Схема возможных механизмов проявления фотопротекторного эффекта биогенных аминов по отношению к молекулам лактатдегидрогеназы. Г лава 1. Лактатдегидрогеназа КФ 1. Молекула лактатдегидрогеназы, выделенной из многих источников, представляет собой тетрамер с молекулярной массой 0 кДа. Он образован субъединицами двух типов А или М и В или Н. Генетический контроль над синтезом этих субъединиц осуществляют два неаллельных гена ЬОНА и ГЭНВ, локализованные, например, у человека в хромосомах и соответственно 1. Впервые изоферменты ЛДГ были обнаружены ЫеНапсЬ в г. Он выявил, что высокоочищенный кристаллический препарат сердечной мышцы крупного рогатого скота можно с помощью электрофореза разделить на два компонента 2. Дальнейшие исследования показали, что большинство органов и тканей человека и животных содержат пять изоферментов ЛДГ, представляющих собой не что иное, как различные комбинации А и В субъединиц. В соответствии с подвижностью по отношению к аноду в электрическом поле изоферменты ЛДГ обозначаются следующим образом. В сперматозоидах млекопитающих и птиц обнаруживается шестой изоферменг ЛДГ, названный ЛДГС или X . В состав этого изофермента входит субъединица С, которая существенно отличается от субъединиц А и В, в частности, гомотетрамер С4 обладает меньшей субстратной специфичностью, чем остальные формы. Генетический контроль субъединиц С осуществляется. ЬОНС М. Этот ген активен только в течение нескольких часов в фазе сперматогенеза, в других тканях и в другое время он репрессирован 4. ЛДГ в слюне. Различие между ними объясняется пространственными цис и транс положениями субъединиц А и В в тетрамере 1. Отдельные изоформы отличаются друг от друга по своей электрофоретической подвижности, адсорбционным свойствам, оптимуму , термостабильности, чувствительности к ингибиторам, сродству к субстрат, способности образовывать комплексы с аналогами кофермента, иммунохимическим свойствам 6 . Это обусловлено заменами отдельных аминокислот, произошедшими в результате независимой эволюции генов, кодирующих субъединицы ЛДГ у высших позвоночных . Каждая субъединица состоит из 0 аминокислотных остатков и имеет молекулярную массу кДа . Различия в аминокислот ном сост аве между субъединицами А и В обнаружены на протяжении более полипептидной цепи. Максимальная гомология получается, если либо исключить ю аминокислоту в цепи А, либо дублировать се в цепи В, а также исключить из цепи А аминокислоту в положении 1 1. В структуре каждой субъединицы имеется 8 о. Рентгеноструктурпый анализ с высоким разрешением выявил значительную гомологию третичной структуры субъединиц А и В . Особенно консервативны аминокислотные последовательности, образующие коэнзимсвязывающий и каталитические домены табл. В тетрамерной структуре ЛДГ субъединицы связаны силами ионных и водородных взаимодействий, все они глобулярной формы и в их середине расположена глубокая щель, в которой находится кофермент. Рентгеноструктурный анашгз был проведен как для полного фермента, так и для апофермента . Выяснилось, что введение НАД во внутреннюю полость вызывает значительные конформационные изменения смещение одних 1рулп до 1,2 нм и общую деформацию каждой глобулы приблизительно на 0,6 нм . При подходе кофермента вначале возникает взаимодействие между адешшом и гидрофобными участками белка, а затем положение А из центра связывания кофермента изменяется таким образом, что этот остаток может теперь вступить во взаимодействие с фосфатами. НАД НАДН находится в гидрофобной полости в вытянутой конформации. Адеминовый и никотинамидный циклы удалены друг от друга на 1,4 нм, а их плоскости перпендикулярны . ЛДГ связываег лактат или пируват только в присутствии кофермента, причем НАД НАДН связывается первым. Таблица 1.