Гипохлорит и окислительная модификация липопротеинов крови человека

• Автор: Панасенко, Олег Михайлович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 266 с.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Образование гипохлорита в организме

1.2. Физикохимические свойства хлорноватистой кислоты и гипохлорита

1.3. Роль модифицированных окислением липопротеинов крови в атерогенезе

Перекисное окисление липидов, липопротены и атеросклероз

Перекисная модификация липопротеинов

Пути появления окисленных липопротеинов в крови

1.4. Постановка цели и задач исследования

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Реактивы

2.2. Изолирование объектов исследования
2.3. Приготовление объектов исследования
2.4. Методы анализа
2.5. Флуоресцентные исследования
2.6. ЯМРисследования
2.7. Хемилюминесценция
2.8. Метод остановленной струи
2.9. Метод ЭПР спиновых меток и зондов
2 Окислительная модификация липопротеинов и липосом
2 Инкубация липопротеинов и липосом с белками и клетками
2 Адгезия эритроцитов к эндотелию
2 Перфузия печени кроликов
2 Статистическая обработка результатов ГЛАВА 3. ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ ПОЯВЛЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ ЛИПОПРОТЕИНОВ
В КРОВИ
3.1. Синтез и секреция окисленных липопротеинов клетками печени
3.2. Окисление липопротеинов в кровотоке
3.2.1. Моноциты
3.2.2. Нейтрофилы
3.3. Активация моноцитов и нейтрофилов окисленными липопротеинами
Автоокисленные липопротеины
Липопротеины, модифицированные гипохлоритом
ГЛАВА 4. ГИПОХЛОРИТИНДУЦИРОВАННАЯ МОДИФИКАЦИЯ
ЛИПОПРОТЕИНОВ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
4.1. Перекисное окисление липопротеинов крови, вызванное гипохлоритом
4.1.1. Способность гипохлорита проникать в липидную фазу липопротеинов
4.1.2. Аккумуляция продуктов ПОЛ в липопротеинах, обработанных гипохлоритом
4.1.3. Влияние перехватчика свободных радикалов ионола ВНТ на гипохлоритиндуцированное окисление липопротеинов
4.1.4. Взаимодействие гипохлорита с антиоксидантами в составе липопротеинов
4.1.5. Снижение резистентности ЛНП к Сииндуцированной пероксидации под действием гипохлорита
4.1.6. Сравнительное исследование ПОЛ липопротеинов разных классов в присутствии экзогенного гипохлорита и
образующегося в системе миелопероксидазаН2СГ
4.2. Изменение физикохимических свойств липопротеинов в
результате их пероксидации
4.2.1. Модификация структуры липопротеинов после автоокисления
Липидная фаза
Аполипопротеины
Белоклипидные взаимодействия
Изменение поверхностного заряда
4.2.2. Гипохлоритиндуцированная модификация структуры липопротеинов
Липидная фаза
Аполипопротеины
Изменение поверхностного заряда
4.3. Холестеринтранспортная функция окисленных липопротеинов
4.3.1. Влияние ПОЛ на перенос холестерина между липопротеинами и клетками, содержащими рецепторы к ЛП на примере
моноцитов и макрофагов
Автоокисленные ЛНП
ЛНП, модифицированные гипохлоритом
4.3.2. Исследование переноса холестерина между липопротеинами и клетками, не содержащими рецепторов к ЛП на примере эритроцитов
Автоокисленные липопротеины
ЛНП, модифицированные гипохлоритом
4.3.3. Изменение холестеринтранспортной способности
липопротеинов при ИБС
4.4. Влияние гипохлорита и ЛНП, модифицированных гипохлоритом
на адгезию клеток крови к эндотелию
4.5. Участие некоторых физиологически важных молекул в модификации липопротеинов гипохлоритом
4.5 1. Участие нитрита в гипохлоритиндуцированной модификации
липопротеинов
Исследование взаимодействия НОС1 с М
Разрушение антиоксидантов в ЛНП в присутствии смеси НОаЫОг
Увеличение чувствительности ЛНП к пероксидации под действием смеси Н0СЫ
Интенсификация гипохлоритиндуцированного ПОЛ в ЛНП под действием И
Увеличение холестеринтранспортной способности ЛНП под действием Н0С1Ы
Образование 3нитротирозина в ЛНП под действием Н0С1М
4.5.2. Влияние гипохлорита на способность гемоглобина окислять
4.5.3. Влияние хелаторов ионов железа на гипохлоритиндуцированное ПОЛ
4.5.4. Холестерин и гипохлоритиндуцированное ПОЛ 1 ГЛАВА 5. МЕХАНИЗМ ГИПОХЛОРИТИНДУЦИРОВАННОГО ПЕРЕКИСНОГО
ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ
5.1. Гипохлоритиндуцированная аккумуляция продуктов ПОЛ в фосфолипидных липосомах
5.1.1. Аккумуляция первичных и вторичных продуктов ПОЛ.
Исчезновение двойных связей
5.1.2. Бе2индуцированная хемилюминесценция
5.1.3. Сравнение с системой Те2 аскорбат
5.1.4. Действие антиоксидантов
5.1.5. Влияние среды
5.1.6. Влияние хлорита, хлората и перхлората натрия на гипохлоритиндуцированное ПОЛ
5.2. Инициирование гипохлоритиндуцированного ПОЛ
5.2.1. Роль водорастворимых интермедиатов в инициировании
гипохлоритиндуцированного ПОЛ
Пероксид водорода
Супероксидный анионрадикал
Ионы железа
5.2.2. Взаимодействие гипохлорита с функциональными группами фосфатидилхолина
5.2.3. Роль липидсвязанных минорных компонентов в инициировании
ПОЛ, индуцированного гипохлоритом
Взаимодействие гипохлорита с продуктами ПОЛ
фосфолипидных липосом
Взаимодействие гипохлорита с ТБКреактивными продуктами
Взаимодействие гипохлорита с органическими пероксидами и эпоксидами
Хемилюминесценция, сопровождающая реакцию гипохлорита с гидропероксидами
Участие органических пероксидов и эпоксидов в гипохлоритиндуцированном ПОЛ
Роль гидропероксида линолевой кислоты в ПОЛ, инициированном системой миелопероксидаза Н2 СГ
5.2.4. Механизм взаимодействия гипохлорита с органическими гидропероксидами
Синглетный кислород как возможный интермедиат в реакции гипохлорита с гидропероксидом
Образование свободных радикалов в реакции гипохлорита с гидропероксидом
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Взаимодействие НОС1ОСГ с триптофаном сопровождается, повидимому, разрывом пиррольного кольца . Механизм взаимодействия гипохлорита с аминогруппами аминокислот был подробно изучен ii с соавт. Затем наблюдается спонтанное дезаминирование и декарбоксилирование хлораминов. Эта реакция была предложена i с соавт. Разработанный на основе этой реакции метод оценки хлорирующей активности МПО в настоящее время является одним из наиболее оптимальных 8. Таблица 4. Концентрация аминокислот, вызывающая ное ингибирование хемилюминесценции люминола и хлорирования монохлордимедона в присутствии экзогенного гипохлорита или в системе миелопероксидаза Н2О2 СП. Глутаминовая кис. Аспаргиновая кис. Гипохлорит может вступать в реакцию с функциональными группами аминокислотных остатков, находящихся в составе белковой макромолекулы. Не останавливаясь подробно в рамках данного обзора на анализе результатов НОС1ЮСГиндуцированной модификации белков, отметим лишь, что, как и в случае свободных аминокислот, первыми окислению подвергаются сульфгидрильные и, вероятно, тиоэфирные группы, и только потом аминогруппы . Этим, возможно, объясняется различная устойчивость белков к повреждающему действию гипохлорита. Так наибольшей чувствительностью обладают ферменты, имеющие в своем активном центре серосодержащие остатки . Именно МПО катализируемым окислением метионина обусловлена быстрая инактивация стимулированными нейтрофилами хемотаксического фактора 5. Окисление гипохлоритом ВНгрулп плазматической мембраны вызывает серьезные нарушения в функционировании клетки и лежит в основе цитотоксичности как экзогенного, так и образующегося при МПОкатализе гипохлорита инактивируется захват клеткой глюкозы, происходит потеря клеточного К увеличивается объем клетки, нарушается синтез АТФ 4. В то же время окислительная модификация СОД связана с изменением структуры аминокислотных остатков, не участвующих в каталитическом акте. Видимо, именно этим обусловлена относительно высокая степень устойчивости активного центра СОД по отношению к НОС1ОСГ, обнаруженная авторами работы . В работе исследовалась способность белков сыворотки крови перехватывать гипохлорит. Наибольшее тушение НОС1ОСГзависимой хемилюминесценции люминола вызывал церулоплазмин, затем трансферрин, на порядок ниже альбумин, при больших концентрациях иммуноглобулин и СОД. Удаление ионов Си2 из церулоплазмина не повлияло на ингибирующий эффект, который усилился при тепловой обработке белка мин при С. Концентрационная зависимость тушения хемилюминесценции оказалась одинаковой для белка и апобелка, что позволило авторам говорить о неспецифическом взаимодействии гипохлорита с аминокислотными остатками. Было предположено, что именно церулоплазмин нейтрализует действие продуктов МПОкатализа при активации нейтрофилов и моноцитовмакрофагов ,5. Характерной чертой окислительной модификации белков гипохлоритом является разрыв пептидных связей и деградация молекул белка до пептидов. На электрофореграммах модифицированных церулоплазмина и трансферрина полипептидные цепи, присущие нативным белкам, вообще не определяются, происходит полная фрагментация структурных звеньев белков 5. В то же время при окислении СОД наряду с деградацией белка возможна его агрегация в результате образования межмолекулярных сшивок 8. Оптимальным для образования межбелковых сшивок является мольное отношение гипохлоритСОД равное . В ряде работ было показано, что гипохлорит способен вытеснять из металлопротеинов ионы металлов ,5,4,4. Так при концентрации НОС1ОСГ 0 мкМ наблюдается высвобождение ионов Ъг из металлотионина и алкогольдегидрогеназы, в которых металл связан с атомами серы тиолатной п связью 5. При инкубации гемоглобина с экзогенным гипохлоритом или стимулированными нейтрофилами происходит высвобождение ионов железа, причем в каталитически активной в отношении инициирования реакций ПОЛ форме . Таблица 5. Трансферрин НОСОСГ МПО Н2О2СГ Нейтрофилы 7. В табл. НОС1ОСГиндуцированная модификация которых исследовалась разными авторами. Во всех случаях была зарегистрирована в той или иной мере деградация белков и инактивация ферментов.