Регуляция активности глутатионпероксидазы при токсическом поражении печени крыс и действии веществ - протекторов

• Автор: Шульгин, Константин Константинович
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 173 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР Л ИТЕРА У РЫ

Свободнорадикальпое окисление и антиоксидантная система

Свободные радикалы и пути их образования

Пероксидное окисление липидов и его роль

Активные формы кислорода, механизм их образования

Роль свободнорадикального окисления в развитии

патологических состояний

Антиоксидантная система защиты

Ферментативные антиоксиданты

Неферментативиос звено антиоксидаптной системы
Токсические гепатиты и вызывающие их факторы
Характеристика глутатионпероксидазы из различных
источников
Катализируемая реакция
Роль глутатионпероксидазы в организме
Тканевая и субклеточная локализация глутатионпероксидазы
Очистка глутатионпероксидазы
Структура и молекулярная масса фермента
Исследование активного центра глутатионпероксидазы
Сопряжение функционирования глутатионпероксидазы с
глутатионредуктазой
Участие глутатионпероксидазы в обмене эйкозаноидов
Кинетическое поведение глутатионпероксидазы
Влияние температуры и концетрации ионов водорода на
активность фермента
Регуляция активности глутатионпероксидазы
1.3.3. Изменение активности глутатионпероксидазы при
патологических состояниях
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объект исследования
2.2. Создание модели экспериментального токсического гепатита
2.3. Получение субклеточных фракций гепатоцитов
2.4. Определение активности ферментов
2.5. Определение количества белка
2.6. Выделение и очистка глутатионпероксидазы из печени крыс
2.6.1. Экстракция
2.6.2. Гельфильтрация на сефадексе
2.6.3. Ионообменная хроматография на ДЭАЭцеллюлозе
2.6.4. Концентрирование фракций фермента
2.6.5. Гельхроматография на
2.7. Исследование кинетических характеристик и регуляции
активности фермента
2.8. Аналитический электрофорез
2.9. Определение молекулярной массы фермента
2 Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. Активность, субклеточная локализация и
очистка глутатионпероксидазы из печени крысы в норме, при токсическом гепатите и действии веществ протекторов
3.1. Активность глутатионпероксидазы из печени крыс в норме,
при токсическом гепатите и введении протекторов при патологии
3.2. Исследование субклеточной локализации
гл утатио1 юрокси даз ы
3.3. Очистка глутатионпероксидазы из печени крыс исследуемых
4.1.
4.3.
5.1.
5.1.2.
5.2.
ГЛАВА 4. Физико химические свойства и кинетические параметры каталитического действия
глутатионпероксидазы из печени крысы в норме, при токсическом гепатите и действии веществ нротскгоров
Молекулярная масса глутатионпероксидазы
Исследование кинетических параметров каталитического
действия глутатионпероксидазы в норме, при экспериментальном токсическом гепатите и действии веществ протекторов
Влияние концентрации ионов водорода на активность глутатионпероксидазы из печени крыс в норме, при экспериментальном токсическом гепатите и при введении веществ про гекторов
Исследование влияния температуры на активность
глутатионпероксидазы из печени крыс в норме, при патологии и при введении веществ протекторов
ГЛАВА 5. Регуляция активности глутатионпероксидазы
из печени крысы в норме, при токсическом гепатите и действии веществ протекторов
Участие ионов металлов в регуляции активности
глутатионпероксидазы в норме, при токсическом поражении
печени и введении веществ протекторов на фоне развития патологии
Роль ионов М в регуляции активности
глутатионпероксидазы
Влияние ионов железа на активность глутатионпероксидазы
Влияние ионов Си2т , Са2 на активность
глутатионпероксидазы
Влияние интермедиатов пентозофосфатпого пути на
активность глутатионпероксидазы
5.3. Влияние аденозин фосфатов на активность
глутатионпероксидазы из печени крысы исследуемых групп
5.4. Влияние нуклеотидов на активность глутатионпероксидазы
5.5. Влияние ряда органических кислот на активность
глутатионпероксидазы в норме, при токсическом поражении печени и введении веществ протекторов на фоне развития патологии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Согласно современным воззрениям многие жизненно важные метаболические и физиологические процессы протекают при участии свободных радикалов, обладающих исключительно высокой химической активностью 2, 3. Свободными радикалами называют молекулы или структурные фрагменты молекул, у которых на внешней оболочке имеется один или несколько непарных электронов. В соответствии с классификацией, предложенной Владимировым Ю. А. большинство радикалов, образующихся в биосистемах, можно разделить на природные и чужеродные. По типу образования свободные радикалы СР можно разделить на три типа. Первичные радикалы это радикалы, образование которых осуществляется при участии определенных ферментных систем. К первичным радикалам относятся, например, ссмихиноны, образующиеся в реакциях таких переносчиков электронов, как коэнзим 0. Образование вторичных радикалов связано со СРО жирных кислот фосфолипидов клеточных мембран, и при соединении вторичных радикалов с молекулами антиоксидантов и других, легко окисляющихся соединений, образуются третичные радикалы . Основной мишеныо СР являются ненасыщенные связи в липидах мембран 8. Свободные радикалы, играющие важную роль в живой клетке это радикалы кислорода, ненасыщенных жирных кислот в сотаве липидов и фенольных производных, таких как флавин, токоферол и др . Необходимо отметить, что субстратами СРО являются многие биологически важные соединения белки, аминокислоты, углеводы . Но, в организме млекопитающих первостепенное значение имеет свободнорадикальное псроксидное окисление липидов ПОЛ, протекающее преимущественно в биологических мембранах. Это невидимому, связано с тем, что активные формы кислорода имеют наиболее высокую константу взаимодействия с полиненасыщенными жирными кислотами, являющимися основным компонентом мембранных фосфолипидов ,0. Псроксидное окисление липидов ПОЛ представляет собой процесс непосредственного переноса кислорода на субстрат с образованием перекисей, кетонов, альдегидов и других соединений . Процесс ПОЛ тесно связан с метаболизмом компонентов клетки, в том числе с обновлением состава фосфолипидов 2, 8. Отличительной чертой реакций ПОЛ является цепной, самоиндуцирующийся характер. Процесс протекает в несколько стадий, которые получили название инициирование, продолжение, разветвление и обрыв цепи табл. В качестве инициирующих факторов ПОЛ выступают ферментативные системы мембранных структур, ультрафиолетовое УФ и ионизирующее излучение, активные формы кислорода. В ходе пероксидного окисления ненасыщенных жирных кислот в биологических системах имеет место диеновая конъюгация, указывающая на наличие свободнорадикалыюй стадии процесса, вместе с тем, введение в систему антиоксидантов АО подавляет образование пероксидов липидов в биологических мембранах , 9. Разветвление 2 3 ПО и т. Обрыв 2 молекулярные продукты. Биологические последствия пероксидации липидов связаны с повреждением белковых структур мембранных белков и липидного бислоя мембран в целом. В последнее время значительное внимание уделяется взаимодействию мембран с нуклеиновыми кислотами в ядре и митохондриях. Повидимому, одним из результатов пероксидации липидов может стать повреждение этих макромолекул , 0. Основным аспектом действия псроксидного окисления на мембранные белки является окисление сульфгидрильных групп, что может приводить к образованию белковых агрегатов, инактивации ионтранспортных ферментов, в первую очередь Са2АТФазы, а также появлению дефектов в липидном слое мембран клеток и митохондрий. Под действием разности электрических потенциалов на мембранах через образующиеся поры в клетки входят ионы натрия, а в митохондрии ионы калия. В результате происходит увеличение осмотического давления внутри клеток и митохондрий и их набухание, что приводит к еще большему повреждению мембран . Взаимодействие свободных радикалов липидов с БНгруппами в результате неферментативной реакции приводит к образованию сульфгидрильных радикалов, которые затем взаимодействуют с образованием дисульфидов либо окисляются кислородом с образованием производных сульфоновой кислоты.