Всасывание продуктов гидролиза белков и углеводов : механизмы и регуляция

• Автор: Громова, Людмила Викторовна
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 283 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор литературы. Современные представления о гидролизе и всасывании углеводов и белков в желудочнокишечном тракте млекопитающих

1.1.1 идролиз пищевых биополимеров

1.2. Всасывание моносахаридов

1.2.1. Транспортер 1

1.2.2. Транспортер 5

1.2.3. Транспортер 2 в базолатеральной мембране энтероцитов

1.2.4. Парацеллюлярный перенос

1.2.5. Транспортер 2 в апикальной мембране энтероцитов

1.2.6. Альтернативные гипотезы

1.3. Всасывание аминокислот
1.4. Всасывание пептидов
1.5. Влияние преэпителиального слоя тонкой кишки на гидролиз и всасывание пищевых веществ
1.6. Адаптивная регуляция всасывания нутриентов в тонкой кишке
1.6.1. Временная зависимость, модели и механизмы адаптаций
1.6.2. Быстрые адаптации
1.6.3. Медленные специфические адаптации
1.6.4. Медленные неспецифические адаптации
1.6.5. Сигналы для адаптации .
1.7. Заключение. Некоторые дискуссионные вопросы механизмов и регуляции всасывания нутриентов в тонкой кишке
Глава 2. Материал и методы исследования
2. 1. Экспериментальные подходы. Критический анализ
2.1.1. Методы i vi
2.1.2. Интегративные физиологические модели
2.1.3. Методика перфузии нутриентами изолированной петли тонкой кишки крыс в хроническом опыте
2.1.4. Экспериментальнохирургические подходы
2.2. Математические подходы
2.2.1. Методики оценки истинных кинетических констант гидролиза мальтозы и всасывания свободной глюкозы в тонкой кишке i viv
2.2.2. Методики оценки истинных кинетических констант гидролиза и всасывания дипептидов, а также всасывания свободных аминокислот в тонкой кишке i viv
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Глава 3. Исследование механизмов гидролиза и всасывания нутриентов в тонкой кишке
3.1. Роль парацеллюлярного переноса на потоке воды во всасывании глюкозы в тонкой кишке крыс в хроническом опыте
3.1.1. Постановка опытов
3.1.2. Гидролиз мальтозы и всасывание глюкозы в изолированной петле тонкой кишки в хроническом опыте
3.1.3. Заключение
3.2. Роль облегченной диффузии с участием транспортера 2 в переносе глюкозы через апикальную мембрану энтероцитов в тонкой кишке крыс в хроническом опыте
3.2.1. Постановка опытов
3.2.2. Кинетика всасывания глюкозы и галактозы в изолированной петле тонкой кишки в хроническом опыте
3.2.3. Анализ вклада облегченной диффузии через апикальную мембрану энтероцитов во всасывание глюкозы
3.2.4. Заключение
3.3. Исследование локализации действия флоретина на транспорт
глюкозы через энтероциты
3.3.1. Постановка опытов
3.3.2. Влияние флоретина и флоридзина на активный транспорт глюкозы в тонкой кишке в опытах i vi
3.3.3. Неспецифические эффекты флоретина и флоридзина
3.3.4. Заключение
3.4. Роль пептидной транспортной системы во всасывании дипеитидов в тонкой кишке крыс в хроническом опыте
3.4.1. Постановка опытов
3.4.2. Кинетические параметры гидролиза и всасывания дипептидов и всасывания аминокислот в изолированной петле тонкой кишки в хроническом опыте
3.4.3. Заключение
Глава 4. Исследование роли люминальных факторов в регуляции гидролитических и транспортных процессов в тонкой кишке
4.1. Гидролиз и всасывание нутриентов в изолированном участке тонкой кишки крыс в условиях хронического опыта при различных регулярных субстратных нагрузках
4.1.1. Постановка опытов
4.1.2. Влияние нагрузок глюкозой и глютаминовой кислотой на гидролитические и транспортные характеристики тонкой кишки
4.1.3. Влияние нагрузок глюкозой и глютамином на массу слизистой оболочки и активности пищеварительных ферментов тонкой кишки
4.1.4. Заключение
4.2. Роль желчи в регуляции всасывания продуктов гидролиза углеводов в тонкой кишке крыс
4.2.1. Постановка опытов
4.2.2. Влияние перевязки общего желчного протока у крыс на
всасывание продуктов гидролиза углеводов в топкой кишке
4.2.3. Заключение
4.3. Роль панкреатического секрета в регуляции всасывания продуктов расщепления углеводов в тонкой кишке кроликов
4.3.1. Постановка опытов
4.3.2. Влияние перевязки панкреатического протока у кроликов на активность карбогидраз и транспорт продуктов гидролиза углеводов в тонкой кишке
4.3.3. Заключение
Глава 5. Исследование участия эндогенных факторов в регуляции гидролитических и транспортных процессов в тонкой кишке
5.1. Функциональные характеристики тонкой кишки крыс в
условиях хронического опыта
5.1.1. Постановка опытов
5.1.2. Кинетические константы гидролиза мальтозы и всасывания глюкозы в изолированной петле тонкой кишки в хроническом опыте
5.1.3. Заключение .
5.2. Пути и механизмы действия наркоза на гидролитические и транспортные процессы в тонкой кишке
5.2.1. Постановка опытов
5.2.2. Влияние наркоза на гидролиз мальтозы и глицилглицина и всасывание глюкозы и глицина в изолированной петле
тонкой кишки в хроническом опыте
5.2.3. Заключение
5.3. Влияние голодания на всасывание нутриснтов в тонкой кишке
5.3.1. Постановка опытов
5.3.2. Влияние полного голодания на всасывание нутриентов в тонкой кишке крыс i vi
5.3.3. Влияние белковой депривации на всасывание нутриентов
в тонкой кишке крыс i vi
5.3.4. Влияние белковой депривации на гидролиз и всасывание нутриснтов в изолированной петле тонкой кишки крыс в
условиях хронического опыта
5.3.5. Заключение
Г лава 6. Общее заключение
6.1. Механизмы всасывания продуктов гидролиза белков и
углеводов в тонкой кишке в физиологических условиях
6.2. Участие люминальных факторов в регуляции гидролитических
и транспортных процессов в тонкой кишке
6.3. Участие эндогенных факторов в регуляции гидролитических и транспортных процессов в тонкой кишке
Выводы
Список литературы


Генный код для белков этого семейства содержит аминокислотных остатков, а вторичная структура данного белка предположительно состоит из трансмембранных аспиралей , . С концов, расположенных с наружной стороны плазматической мембраны. На рис. Транспортер содержит один гликозилированный локус между трансмембранными спиралями 5 и 6, который, однако, не является необходимым для функционирования данного белка. Рис. Вторичная структура 1, показывающая локализацию сайтов фосфорилирования протеинкиназы С РКС и протеинкиназы А РКА i . Исследования механизма транспорта с участием 1 показали, что домены образуют путь, проницаемый для сахара vi, i, . На этом основании предположили, что концевая область транспортера спирали может быть ответственна за связывание натрия и глюкозы. Продемонстрировано, что 1 гомологичен у многих видов. При исследовании молекулярной массы транспортера 1 в тонкой кишке кролика было показано, что она составляет около кДа и этот транспортер присутствует в мембране в виде тетрамера с молекулярной массой 0 кДа v . В частности, константа Михаэлиса для транспорта амстил4Эглюкопиранозида этими транспортерами находится в диапазоне мМ i . Детально изучены функциональные характеристики Ыагзависимого транспортера глюкозы 1. Показано его ингибирование флоридзином по конкурентному типу. При этом флоридзин связывается с транспортером глюкозы на внешней стороне апикальной мембраны кишечных клеток зависимым образом, но сам не транспортируется обзоры , , , i, , , , , , i, i . Метсльский, . Предполагается, что связывание флоридзина с транспортером происходит в двух местах в центре связывания глюкозы и вблизи гидрофобного домена белка и характеризуется стехиометрическим соотношением флоридзина и ионов натрия . Охарактеризована субстратная специфичность апикального транспортера глюкозы в кишечных клетках, которая выражается в следующей последовательности субстратов глюкоза 7галактоза метилглюкозид Ометилглюкоза ,глюкоза, 2дезоксиглюкоза i, , . Этот щеточнокаемный транспортер глюкозы обладает стехиометрическим соотношением котранспорта глюкозы и ионов натрия i, , , , . Сравнительно недавно был выделен еще один белок 1 из мембраны щеточной каймы кишечных клеток с молекулярной массой около кДа, который модулирует экспрессию зависимой глюкозной транспортной системы , , . Он оказался относительно гидрофильным, содержащим на Сконце гидрофобный домен один виток спирали, который, как предполагается, служит мембранным якорем данного белка. I. При этом субъединицы 1 являются транспортирующими, а субъединицы I модулирующими кооперативные взаимодействия субъединиц 1 , , . В последнее десятилетие были достигнуты значительные успехи в изучении факторов, оказывающих существенное влияние на функционирование 1 обзор i, , а. В частности, было показано повышение мРНК транспортера 1 при кормлении крыс диетой, содержащей углеводов в виде глюкозы, галактозы, фруктозы, маннозы, ксилозы или ЗОметилглюкозы i . Поскольку фруктоза, манноза и ксилоза не транспортируются с участием 1, а ЗОметилглюкоза, хотя и транспортируется этим транспортером, но не метаболизируется, был сделан вывод о том, что отмеченные изменения, повидимому, не связаны с метаболизмом или с транспортом. После экспрессии 1 кролика в ооциты они активировали прогеинкиназу А РКА или протеинкиназу С РКС с помощью специфических агентов. Активация РКА вызывала увеличение максимальной скорости транспорта и числа транспортеров в плазматической мембране, а также площади поверхности мембраны, тогда как активация РКС, напротив, снижала эти показатели. Полученные результаты свидетельствовали о том, что протеинкиназы А и С могут участвовать в регуляции активного транспорта глюкозы, опосредованного 1. Показано, что в регуляции 1 могут играть определенную роль также белки теплового шока Ii . Исследование на клетках почечного эпителия выявило, что воздействие белка увеличивает транспорт глюкозы, но не изменяет количества транспортера 1 в мембране. Эти данные позволили предположить, что белок может стабилизировать экспрессию транспортера 1 в мембране.