Оксид азота и его физиологические комплексы в системах, моделирующих карбонильный стресс и их динамику в организме

• Автор: Губкина, Светлана Александровна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с. : ил.

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Биохимия оксида азота

1.2. Активные формы кислорода

1.3. Источники активных форм кислорода и азота в биологических системах.

1.3.1. Жсинтазы.

1.3.2. Образование активных форм кислорода митохондриями.

1.3.3. Ксантиноксидоредуктаза.

1.4. Функции оксида азота в биологических системах.

1.5. Карбонильный стресс и его взаимосвязь с окислительным стрессом.

1.6. Физиологические доноры оксида азота

1.6.1. Бнитрозотиолы.
1.6.2. Динитрозильные комплексы железа
1.6.3. Физиологические функции ДНКЖ и Бнигрозотиолов
1.7. Использование оксида азота в медицине.
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1. Получение препаратов
2.2. Рсшстрация спектров ЭПР и регистрация образования супероксидгюго радикала при моделировании карбонильного стресса.
2.3. Методика исследования уровня и распределения оксида азота
в тканях и органах животных.
2.4. Получение изолированных митохондрий
Глава 3. Антиоксидантные свойства ДНКЖ.
Глава 4. Механизм образования супероксидного радикала при
взаимодействии Ьлизина с метилглиоксалем
Глава 5. Образование новых типов ДНКЖ при моделировании
карбонильного стресса
Глава 6. Исследование уровня и распределения оксида азота и его производных в тканях и органах животных
6.1. Преобразование различных типов ДНКЖ при их введении в кровь
6.2. Ингаляция воздухом с повышенным содержанием 0
6.3. Изменение уровня 0 в тканях органов крыс после инъекции
глутатионовых ДНКЖ
Заключение.
Выводы.
Библиографический список.
Условные обозначения и сокращения.
ЛФК активные формы кислорода
БСА бычий сывороточный альбумин
ДНКЖ динитрозильные комплексы железа
ДТПА диэтилентриаминопентауксусная кислота
НТС нитросиний.тетразолий
ПОЛ перекисное окисление липидов
СОД супероксиддисмутаза
СТС сверхтонкая структура
цГМФ циклический гуанозин3, 5монофосфат
ЭПР электронный парамагнитный резонанс
ЭФР эндотелиальный фактор релаксации сосудов
диэтилдитиокарбамат
этилендиаминтетрауксусная кислота
, глутатион окисленный, восстановленный
нитрозоглутатион
активные формы азота
МГ метилглиоксаль
мстгемоглобин
этилмалеимид
синтаза оксида азога
I 4,5 диоксибензол 1,3 дисульфат натрия
Введение


Нель и задачи исследования. Целью работы являлось выяснение роли оксида азота и динигрозильных комплексов железа при карбонильном и окислительном стрессе, а также исследование распределения оксида азота и его метаболитов в тканях и органах животных. Выяснить физикохимические механизмы антиоксидантною действия ДНКЖ в различных модельных системах. Изучить закономерности взаимодействия активных форм кислорода и азота в условиях, моделирующих карбонильный стресс. Выяснить механизмы образования новых типов ДНКЖ, связанных с продуктами взаимодействия метилглиоксаля со свободными аминокислотами. Исследовать влияние ингаляционного введения 0 и влияние инъекций препарата ДНКЖ на уровень оксида азота в тканях разных органов. Глава 1. Литературный обзор. Оксид азота 0 был открыт в году английским исследователем Джозефом Престли. Он играет разнообразные роли в физиологических и патологических процессах. Вырабатывается в клетках почти всех органов и тканей человека. Ни одна система нашего организма не может работать нормально, если в ней не вырабатываются небольшие количества оксида азота. Биохимия оксида азота. Молекула 0 имеет достаточно простое строение у кислорода два неспаренных электрона, у азота три образуется двойная связь и один неспаренный электрон азота в остатке. Он и обуславливает высокую реакционную способность молекулы. Долгоживущие молекулы с неспаренными электронами в природе достаточно редки. Молекула слабополярная, электроотрицательность кислорода выше чем у азота, но не на много,
поэтому растворимость в воде не высокая 4,6 мл0мл Н при С и атмосферном давлении 5. Физикохимические свойства во многом определяются способностью атомов азота окисляться и восстанавливаться в составе различных соединений, при этом степень окисления может изменяться от 3 до 5. Молекула 0 очень реакционна в отношении других радикалов и соединений. Например, константа скорости взаимодействия с молекулярным кислородом составляет Мс1 6, а с супероксидом уже 1,6xю Мс1 7. В биологических системах является относительно долгоживущим, среднее время жизни в биологических тканях с, в физиологическом растворе от 6 до с. Хотя в общем случае, время жизни существенно зависит от концентрации 8. В отсутствии кислорода, 0 способен сохраняться в течение нескольких суток. Активные формы кислорода. Кислород является одним из основных элементов, составляющих органические соединения и участвующих в большинстве процессов жизнедеятельности. В особенности велика его роль в энергетике живых существ. Он служит окислителем питательных веществ, при дыхании животных, растений, грибов и бактерий. Без кислорода обходятся лишь сравнительно немногочисленные виды, покрывающие свои энергетические потребности за счет брожения. Преимущество аэробного типа энергетики перед анаэробным очевидно. Прежде всего, это выигрыш в энергии получаемой при окислении питательного вещества. Кислород обладает очень низким окислительновосстановительным потенциалом, поэтому он может окислять практически любое соединение с выделением большого количества энергии. Однако, в этом есть и недостатки высокая реакционная способность кислорода дает ему возможность участвовать в окислении необходимых для клетки веществ. Эти самопроизвольные реакции всегда начинаются с одноэлектронного восстановления молекулярного кислорода до анионрадикала супероксида. Самый большой вклад в появление супероксидного радикала вносят митохондрии, вернее их дыхательная цепь. Около 2 молекулярного кислорода восстанавливается до супероксидного радикала при непосредственном взаимодействии с переносчиками дыхательной цепи. Еще одним источником является реакция окисления ксантина, катализируемая ксангиноксидазой. При этом ксантин, метаболит распада пуринов, окисляется кислородом до мочевой кислоты с образованием Ог. В действительности сам супероксид не очень опасен. Это заряженная гидрофильная молекула, она не может покинуть клетку, в которой образовалась, мембрана для суиероксида непроницаема. В водной среде молекула О2 может спонтанно нейтрализоваться.