Экспериментальное исследование системы антиоксидантной защиты на этапах онтогенеза при токсическом и алиментарном воздействии

• Автор: Кравченко, Юлия Валериевна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с. : ил.

С появлением более сложной организации, дополнительно к максимальному ограничению поступления и неконтролируемого восстановления кислорода, важным направлением эволюции стало формирование системы антиоксидантной защиты путем накопления молекул антиоксидантов, поступающих из внешней среды, или синтеза собственных соединений с антирад и кал ьной активностью. Среди неферментых факторов антиоксидантной защиты в эволюционном плане наиболее приемлемыми оказались аскорбиновая кислота и атокоферол i В. Подчиняясь общим принципам эволюции, ориентирующимся на ведущую роль макромолекул, наиболее эффективным путем элиминации АКМ стал ферментный катализ. В группу ферментов антиоксидантной защиты входят супероксиддисмутаза СОД, катализирующая реакцию дисмутации супероксиданион радикала в пероксид водорода, каталаза, его разлагающая, глутатионпероксидазы ГПО, глутатионтрансферазы ГТ, инактивирующие органические пероксиды Зенков Н. К. с соавт. Ферментативные антиоксиданты характеризуются высокой специфичностью действия, направленного против определенных форм АКМ специфичной клеточной и органной локализацией специфичностью использования в активных центрах металлов, к которым относятся медь, цинк, марганец, гемовое и негемовое железо и селен Зенков Н. К. с соавт. Выделяют автономные молекулы ферментов, к которым относятся СОД и каталаза, не нуждающиеся в кофакторах, поскольку катализируемые ими реакции экзотермичны, и интегрированные с другими клеточными структурами глутатионзависисмые ферменты. Для работы глутатионпероксидазы, к примеру, необходим восстановленный глутатион, который синтезируется преимущественно в печени глутатионсинтстазой или восстанавливается глутатионредуктазой Кулинский В. И., Зенков Н. К. с соавт. Р., . Уровень ферментативных антиоксидантов находится под генетическим контролем. Принцип такой регуляции наиболее хорошо изучен у бактерий, для которых показана активация транскрипции генов, запускающих синтез каталазы, ГР, СОД, НАДФзависимой щелочной гидропероксидазы в ответ на повышение внутриклеточной концентрации Н2 и СГ2 Зенков Н. К. с соавт. М., Р. Т., ivi I. В настоящее время известно, что активация белковрегулонов синтеза ферментовантиоксидантов является адаптивным ответом не только на внутриклеточную продукцию О2У но и обеспечивает защиту от других оксидантов Зенков Н. К. с соавт. Не исключено, что аналогичный тип регуляции характерен и для эукариот, однако экспрессия антиоксидантных ферментов клетками млекопитающих регулируется как часть координированного тканевого ответа опосредованно цитокинами, а не прямым действием прооксидантов на отдельные клетки Зенков Н. К. с соавт. У животных и в культурах клеток, в условиях гипоксии, гипероксии или введения эндотоксина, усиливающих образование АКМ, повышается содержание внутриклеточных АО ферментов, что является фактором устойчивости к окислительным поражениям Меерсон Ф. З., Зенков Н. К. с соавт. I., . На уровне целого организма активность ферментных антиоксидантов изменяется в зависимости от гормонального статуса. В частности, изменения уровня гормонов надпочечников, щитовидной железы, инсулина, влияли на активность СОД, СОД, каталазы, глутатионпероксидазы и на продукцию гидропероксида Зенков Н. К. с соавт. О 2 в пределах Ю мольл1 I . СОД имеет несколько изоферментных форм, отличающихся строением активного центра. Нативные ферменты высокоустойчивы и выдерживают нагревание до 0 С, колебания в широком диапазоне и воздействие этанола Зенков I. Подобного рода устойчивость к внешним воздействиям обеспечивается наличием в структуре ферментов стабилизирующего металла, в частности цинка. Выразительной иллюстрацией стабильности СОД является сохранение ее структуры и ферментативной активности в мозге мумии возраста более 3 тысяч лет . СОД является чувствительной к цианиду, содержит цинк и медь в активном центре. Медь в процессе катализа меняет свою валентность, тогда как цинк в данном случае играет структурную роль и обеспечивает стабильность молекулы . Цитозольная фракция представляет собой гомодимер i .