Влияние некоторых факторов среды на внутриклеточный протеолиз у гидробионтов

• Автор: Бондарева, Людмила Александровна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

АЩ Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Общая характеристика внутриклеточного протеолиза.

1.1. Протсолитические ферменты.

1.1.1. Сериновые протеиназы

1.1.2. Цистеиновые тиоловые протеиназы.

1.1.2.1. Лизосомальные протеиназы.

1.1.2.2. Са2активируемые нейтральные протеиназы цитозоля

1.1.3. Аспартильные карбоксильные протеиназы.

Г 1.1.4. Металлопротеиназы

1.1.5. Мультикаталитические протеиназы

2. Особенности протеолитических ферментов водных организмов и их участие в экологобиохимических адаптациях
3. Влияние загрязнения и сопутствующих факторов среды на водные организмы.
3.1. Общие положения токсичности.
3.2. Влияние промышленных и бытовых сточных вод
3.3. Влияние тяжелых металлов
т 3.4. Влияние соединений ртути
4. Роль солености окружающей среды для гидробионтов.
Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Материал.
1.2. Характеристика материала
1.3. Методика отбора и хранения биологических проб.
2.2. Методы исследований
2.2.1. Определение стадии зрелости исследуемых организмов
4 2.2.2. Приготовление гомогенатов тканей и экстракция протеиназ
2.2.3. Количественное определение водорастворимого белка в тканях
2.2.4. Определение активности протеиназ
2.2.4.1. Определение активности катепсина В
2.2.4.2. Определение активности катепсина И
2.2.4.3. Определение активности Сазависимых нейтральных протеиназ
2.2.5. Схема выделения и очистки исследуемых протеиназ.
2.2.5.1. Разделение белков из тканей исследуемых объектов методом гельфильтрации на колонках с ультрагслем АсА и сефадексом
2.2.5.2. Определение молекулярной массы исследуемых белков методом гельфильтрации.
2.2.5.3. Ионообменная хроматография на колонках с ДЭАЭцеллюлозой
2.2.5.4. Оценка чистоты препаратов протсиназ методом электрофореза в полиакриламидном геле.
2.2.6. Статистическая обработка данных.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
Глава 3. Частичная очистка, распределение, видо, тканеспецифичность и некоторые физикохимические свойства Саактивируемых нейтральных протеиназ гидробионтов.
3.1.Активность и тканеспецифичность капьпаинов рыб и водных беспозвоночных
3.2. Свойства Са2зависимых протеиназ из гомогенатов цельных амфипод i .
3.3. Свойства Са2зависимых протеиназ из эритроцитов форели . Глава 4. Влияние антропогенного загрязнения водоемов на внутриклеточный нротеолиз у водных организмов.
4.1. Влияние антропогенного загрязнения прибрежной акватории Белого моря на внутриклеточный протсолиз у амфипод i . и мидий i i .
4.2. Влияние стоков горнообогатительного производства на внутриклеточный протеолиз у щуки x i и плотвы i i
Глава 5. Влияние соединений ртути на внутриклеточный протеолиз у рыб и млекопитающих
5.1. Влияние ртутного загрязнения в сочетании с сопутствующими факторами ацидификация, гумифицированность на протеолиз в тканях окуня viii . из малых озер Вологодской области и Карелии
5.2. Влияние пищевой интоксикации соединениями ртути на внутриклеточный протеолиз у карася i i и окуня viii . в аквариальных условиях.
5.3. Влияние пищевой интоксикации солями ртути, различными по растворимости, на внутриклеточный протеолиз в органах крыс и протекторная роль энгеросорбенгов
Глава 6. Роль солености окружающей среды для водных организмов.
6.1. Влияние различной солености среды на показатели внутриклеточного протеолиза у мидий i i . в аквариальных условиях
6.2. Влияние солености среды на некоторые показатели белкового обмена у
Г личинок атлантического лосося
6.3. Влияние солености среды на показатели белкового обмена у наваги i
v
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


РР НОН РН РОН В лизосомах обнаружены только цистеиновые и аспартильные протеиназы исключение составляют только специализированные органеллы гранулоцитов и сперматозоидов. Каталитический аппарат цистеиновых и аспартильных протеиназ позволяет им действовать при кислом значении , существующем в лизосомах Киршке, . При изучении переваривающей способности лизосом печени крыс i vi был сделан вывод, что свыше внутрилизосомального протеолиза клеточных белков осуществляется за счет согласованного действия катепсинов В, , Дингл, . Они широко распространены в тканях млекопитающих. Несомненно, условия внутрилизосомальной среды близки к условиям, считающимся оптимальными для большинства цистеиновых протеиназ кислый , наличие тиоловых соединений, являющихся их активаторами Киршке, . Доказано, что при повышении в лизосомах вследствие проникновения в них слабых оснований нарушается нормальное функционирование гидролаз, имеющих кислый оптимум Покровский, Тутсльян, . Стабильность лизосомальных мембран, как и активность ферментного комплекса, в значительных пределах меняется при различных патологических состояниях организма. Было показано, что проницаемость мембран лизосом значительно повышается при гипоксии, изменении кислотнощелочного равновесия, при голодании, недостаточности белка, изменении гормонального статуса организма и др. Немова, Сидоров, , , , i, . Защитная функция лизосом связана с активностью ретикулоэндотелиальной системы. Обнаружено, например, что в купферовских клетках печени по сравнению с гепатоцитами в раз выше активность коллагеназы и арилсульфатазы, в 6 раз катепсина и в раз кислой липазы. Так же отмечено, что активность лизосомальных гидролаз значительно выше у взрослых организмов, чем у молодых. Это подчеркивает важную роль контакта с антигенным материалом для формирования нормальной ферментной акгивности лизосом. Таким образом, лизосомальный аппарат, как правило, претерпевает выраженную активацию при многих метаболических ситуациях, связанных с преобладанием катаболических реакций, мобилизацией белковых и других ресурсов организма, которые уместно обозначить термином метаболический стресс. Известно, что лизосомы стоят вне основных метаболических реакций, связанных с такими основными проявлениями жизнедеятельности, как энергообеспечение, биосинтез белка, нуклеиновых кислот и многое другое. Маляревская, . В одном важном отношении условия исследований i vi отличаются от реальных внутри лизосомальных условий действительная концентрация ферментов в лизосомах возможно в десять тысяч раз выше, чем используемая в биохимических экспериментах и, более того, будучи локализованы вместе, они действуют как синергисты Киршке, . Концентрация протеиназ в лизосомах достигает иногда концентрации до 1 мМ Дин, , . Катепсин В КФ 3. Показано, что тиолзависимый протеолиз преимущественно осуществляется катепсином В, включая вклад лизосомальной карбоксипептидазы В, ранее называемой катепсином Вг, катепсинов Н и . Фермент весьма стабилен в слабокислой среде, особенно когда каталитически активные группы необратимо блокированы, но очень лабилен уже при 7. Гельэлектрофорез с показал, что катепсин В содержит одну иолипептидную цепь. Расшифрован аминокислотный состав фермента. Активный центр катепсина В типичен для цистеиновых про теиназ, содержит остатки и i. Показано . В с молекулярной массой кДа, который протеолитически превращается в зрелый катепсин В. Процессинг прокатепсина В подавляется нистатином и имеет место при 5. Выявлено большое сходство укладки цепи в молекулах катепсина В крысы и человека активной конформацией обладает форма с в активном центре i . В организме деградации при его участии подвергаются гемоглобин, азоказеин, протеогликан хряща, коллаген, желатин, иммуноглобулин , инактивирующим действием катепсин В обладает для глюкокиназы, трипсина, Вцепи инсулина, химотрипсина, тромбина и других. Регуляторное значение протеолитической аюгивности катепсина В в клетке очень велико. Доказано его участие в реакциях ограниченного протеолиза, которое заключается в специфическом расщеплении одной или нескольких пептидных связей в молекуле ферментного белка для образования биологически активного продукта.