Изучение роли алкилоксибензолов в стрессовом ответе микроорганизмов

• Автор: Степаненко, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 178 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОКСОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава 1. Окислительный стресс у микроорганизмов.

1.1. Активные формы кислорода и причины их возникновения

1.2. Токсическое действие АФК на клетки микроорганизмов.

1.3. Механизмы устойчивости микроорганизмов к окислительному стрессу.

1.3.1. Ферменты антиоксидантной защиты.

1.3.2. Другие компоненты антиоксидантной защиты

1.4. Регуляция клеточного ответа па окислительный стресс

Глава 2. Температурные стрессы у микроорганизмов
2.1. Клеточный ответ на тепловой шок
2.2. Белки теплового шока.
2.3. Клеточный ответ на холодовый шок.
2.4. Участие углеводов в клеточном ответе на температурные сгрессы Глава 3. Регуляция стрессового ответа.
3.1. Роль КроБрегулона в защите клеток от множссгвенных стрессов
3.2. Другие регуляторные системы клеточного ответа на стрессы
3.3. Система регуляции клеток микроорганизмов гуанозинтетра
фосфа гом.
Глава 4. Участие внеклеточных ауторегуляторов в адаптационном ответе микроорганизмов.
4.1. Внеклеточные факторы адаптации.
4.2. Аутоипдукторы анабиоза факторы с,.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 1. Объекты и методы исследования
1.1. Объекты исследования.
1.2. Микробиологические методы
1.3. Биохимические и физикохимические методы анализа.
1.4. Статистическая обработка экспериментальных данных
Глава 2. Реакция бактериальной культуры Мюгососст 1иеия на стрессовые воздействия.
2.1. Влияние теплового шока на рост и жизнеспособность М.
2.2. Влияние теплового шока на динамику накопления алкилоксибензолов в культуре М. .
2.3. Защита клеток М. от теплового шока
Глава 3. Защита дрожжей vii алкилоксибснзолами
от окислительного стресса.
3.1. Защита . vii от радиационного поражения
3.2. Защита . vii отфотодинамического повреждения.
Глава 4. Функционирование алкилоксибснзолов в качестве структурных модификаторов и стабилизаторов белков.
4.1. Модификация ферментов С2АОБ
4.1.1. Модификация трипсина С2АОБ.
4.1.2. Модификация амилазы САОБ
4.2. Модификация ферментов С7АОБ.
4.2.1. Модификация трипсина С7АОБ
4.2.2. Модификация амилазы С7АОБ
4.2.3. Модификация аамилазы С7АОБ
4.3. Модификация трипсина тирозолом
4.4. Модификация амилазы валином.
4.5. Изменение кинетических параметров трипсина при комплексо
образовании с АОБ.
Глава 5. Физикохимические свойства белков, модифицированных
алкилоксибснзолами.
Глава 6. Продукты окисления алкилоксибензолов и их функциональная активность.
6.1. Анализ продуктов окисления АОБ.
6.2. Модификация ферментов продуктами окисления АОБ.
6.2.1. Модификация трипсина продуктами окисления С7АОБ
6.2.2. Модификация амилазы продуктами окисления САОБ
6.2.3. Модификация амилазы продуктами окисления СрАОБ
Глава 7. Прикладные аспекты исследований.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


А также образование АФК в биологических объектах происходит при радиолизе воды под действием радиации. Существует две теории повреждающего действия радиации согласно теории мишени энергия излучения поглощается самими макромолекулами косвенное воздействие радиации объясняется тем, что энергия поглощается водой, и повреждения происходят в результате воздействия на объект продуктов радиолиза воды АФК Эйдус, . Известно, что свободные радикалы представляют собой соединения, имеющие нсспареиный электрон па внешней орбите. Это состояние наделяет эти частицы очень высокой агрессивностью и способностью к окислению самых разнообразных по химическому строению и биологической активности субстратов, прежде всего липидов, а также белков, нуклеиновых кислот и других жизненно важных клеточных компонентов. В результате химические и биологические свойства этих соединений резко изменяются, наступает, так называемый, окислительный стресс ivi, vi, . Перекисное окисление мембранных липидов приводит к разрыву цепочек жирных кислот на отдельные фрагменты, при этом образуются липидные радикалы, которые также могут реагировать с другими молекулами жирных кислот. Вследствие этого мембрана становится более текучей и теряет структурную целостность. Изфсрментов наиболее чувствительны к окислительному повреждению белки аконитаза, 6фосфоглюконатдсгидрогеназа, глутаматсинтетаза, рибосомальный белок . Окисление функциональных групп и повреждения в активных центрах ферментов вызывают изменения их функций, вследствие чего может изменяться клеточный метаболизм. Окислительные повреждения ДИК включают повреждение азотистых оснований и сахарного остатка. Вследствие фрагментации сахарного остатка и высвобождения пуриновых и пиримидиновых оснований происходят разрывы в молекуле ДНК, что является основной причиной гибели клеток во время окислительного стресса Кеуег . При исследовании с помощью флуоресцентной микроскопии ранних повреждений в клетках дрожжей под действием облучения были обнаружены быстро наступающие изменения в агрегатном состоянии ядерных нуклеолротеидов разделение их на две фракции Мейсель, Кондратьева, . С использованием цитодукции была определена относительная радиочувствительность ядра и митохондрий дрожжевой клетки и показано, что ядро более чем в раз при сравнении изоэффсктивных доз уизлучения чувствительнее митохондриона Степанова, Захаров, . Позже в помощью метода эластовискозиметрии определили уровень радиационноиндуцированных повреждений на полноразмерной хромосоме как про, так и эукариотических клеток. Благодаря этому подходу в прямых экспериментах удалось доказать, что летальное действие радиации целиком связано с образованием одного нерепарируемогодвунитевого разрыва на хромосому Носкин, Бреслер, Носкин с соавт. В результате фотодинамического действия и образования синглетного кислорода в клетке также индуцируются многочисленные повреждения ДНК, белков, клеточной мембраны, вследствие чего утрачивается способность размножаться. Причина повреждений фотоокислснис некоторых аминокислот метионина, гистидина, триптофана и др. Осипов с соавт. Опасность любых реакционноактивных соединений в значительной степени зависит от их стабильности. В этом плане сунероксидные радикалы весьма опасны, так как время их жизни в водной среде продолжительнее, чем у остальных активных радикалов. В то же время реакции окисления белков и жирных кислот с помощью перекиси водорода протекают с измеримыми скоростями только при достаточно высоких концентрациях перекиси, почти на четыре порядка выше той, которая обычно достигается i viv. Поэтому не исключено, что перекись водорода опасна не изза прямого взаимодействия с компонентами клетки, а потому что, реагируя с сунероксидным радикалом или ионами 2, может приводить к образованию гидроксильного радикала, который является высокотоксичиым оксидантом. Имея высокий окислительновосстановительный потенциал Е0 2,3 В, он быстро вступает в реакцию практически с любыми биомолекулами в местах его образования , .