РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК · (12 кДа) содержит 2 активных Са2+-связывающих мотива типа «ef-рука» на молекулу;

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ПУЩИНСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАН

АДМИНИСТРАЦИЯ Г. ПУЩИНО

ИНСТИТУТ БИОФИЗИКИ КЛЕТКИ РАН

ОБЩЕСТВО БИОТЕХНОЛОГОВ РОССИИ ИМ. Ю.А. ОВЧИННИКОВА

ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ

ПУЩИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГРУППА КОМПАНИЙ «БИОПРОЦЕСС»

11-я МЕЖДУНАРОДНАЯ ПУЩИНСКАЯ ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ

29 ОКТЯБРЯ – 2 НОЯБРЯ 2007 ГОДА

СБОРНИК ТЕЗИСОВ

Пущино 2007

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ПУЩИНСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАН

АДМИНИСТРАЦИЯ Г. ПУЩИНО

ИНСТИТУТ БИОФИЗИКИ КЛЕТКИ РАН

ОБЩЕСТВО БИОТЕХНОЛОГОВ РОССИИ ИМ. Ю.А. ОВЧИННИКОВА

ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ

ПУЩИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГРУППА КОМПАНИЙ «БИОПРОЦЕСС»

11-я ПУЩИНСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ

29 ОКТЯБРЯ – 2 НОЯБРЯ 2007 ГОДА

СБОРНИК ТЕЗИСОВ

Пущино 2007

Проведение школы-конференции и публикация тезисов осуществлены при поддержке

Российского фонда фундаментальных исследований ООО «Русбиолинк»

ООО «Био-Рад Лаборатории» Мирошников А.И., академик, Председатель ПНЦ РАН - председатель Овчинников Л.П., академик, директор ИБ РАН Шувалов В.А, академик, директор ИФПБ РАН Боронин А.М., член-корр. РАН, директор ИБФМ РАН, Фесенко Е.Е., член-корр. РАН, директор ИБК РАН Иваницкий Г.Р., член-корр. РАН, директор ИТЭБ РАН Кудеяров В.Н., д.б.н., проф., директор ИФХБПП РАН Пермяков Е.А., д.б.н., проф., директор ИБП РАН Лахно В.Д., д.ф-м.н., директор ИМПБ РАН Дагкесаманский Р.Д., д.ф-м.н., директор ПРАО АКЦ ФИАН Вайнштейн М.Б., д.б.н., проф., ректор ПущГУ Шорохов В.В., к.б.н., заместитель Главы администрации города Пущино Комаров В.М., д.ф.-м.н., ИБК РАН – председатель Лукьянов А.М., Администрация г.Пущино – зам. председателя Петрова Р.Р., к.б.н., ИБК РАН – зам. председателя Назарова Г.Н., к.б.н., ученый секретарь ПНЦ РАН; Буданова Е.Н., ИБК РАН – секретарь Хораськина Ю.С., ИФХБПП РАН – секретарь Ивличева Н.А., ИБК РАН, ПущГУ – секция «Биофизика клетки, органов и систем» Осипенко М.А., ИБК РАН – секция «Общая и функциональная биохимия» Михайлова Г.З., к.б.н., ИТЭБ РАН – секция «Физиология животных и биомедицина» Вихлянцев И.М., к.б.н., ИТЭБ РАН – секция «Молекулярная биология» Лаптева Ю.С., ИБФМ РАН – секция «Молекулярная биология» Шапырина Е.В, ИБФМ РАН – секция «Молекулярная биология» Самаркина О.Н., ФИБХ РАН – секция «Прикладная биотехнология» Попова А.Г., ФИБХ РАН – секция «Прикладная биотехнология» Фиалко Н.С. к.ф-м.н., ИМПБ РАН – секция «Математические проблемы биологии» Кабанов А.В., ИФХБПП РАН, ПущГУ – секция «Социокультурная ниша биологии» Михайлов А.В., к.б.н., ИФХБПП РАН Кубасова Т.С., МУК «Пущинский музей экологии и краеведения» УДК 573.4; 574.6; 577.1; 577.2; 577.3; 577.4; 581.5; 591.1; 631.4

БИОЛОГИЯ – НАУКА ХХI ВЕКА: 11-я Пущинская международная школа-конференция молодых ученых, (Пущино, 29 октября - 2 ноября 2007 года). Сборник тезисов.

Международная школа-конференция молодых ученых – ежегодное научное мероприятие, организуемое и проводимое

Пущинским научным центром РАН, Советом молодых ученых ПНЦ РАН, институтами ПНЦ, администрацией г. Пущино, Пущинским государственным университетом на базе Пущинского научного центра Российской академии наук. Целью школы-конференции является ознакомление молодых ученых с перспективами и новейшими достижениями в области физико-химической биологии. Работа школы-конференции проводится в форме пленарных и секционных заседаний по следующим направлениям: молекулярная биология, общая и функциональная биохимия, биофизика и биомедицина, биология и экология микроорганизмов, почвоведение и биогеохимия, экология животных и растений, математическая биология, прикладная биотехнология. Пленарные заседания включают в себя лекции ведущих российских ученых, охватывающие перспективные направления физико-химической биологии; молодые исследователи имеют возможность доложить результаты своей работы в форме устных сообщений и стендовых докладов в ходе секционных заседаний. Помимо научных мероприятий в программу работы школы-конференции входят экскурсии по институтам ПНЦ РАН, выставки научного оборудования, круглые столы-диспуты по актуальным проблемам современной науки, культурная программа.

В работе школы-конференции ежегодно принимают участие более 700 молодых исследователей из городов Росси, стран СНГ и дальнего зарубежья

БИОФИЗИКА КЛЕТКИ,

ОРГАНОВ И СИСТЕМ

5

АПО-ПАРВАЛЬБУМИН ЩУКИ – БЕЛОК С ВНУТРЕННЕЙ НЕУПОРЯДОЧЕННОСТЬЮ.

Бакунц А.Г., Уверский В.Н., Денесюк А.И., Пермяков С.Е.

Институт биологического приборостроения РАН, Пущино (Россия).

E-mail:[email protected]

Общепринятой парадигмой исследований белка является постулат о том, что белок способен выполнять

свою функциональную роль лишь в свёрнутом состоянии, обладающем уникальной трёхмерной структурой. Ряд

работ свидетельствует о существовании целого класса белков, названного классом белков с внутренней

неупорядоченностью, у которых при физиологических условиях отсутствует жёсткая третичная структура, что

не мешает им быть биологически активными.

В настоящей работе комбинацией физико-химических методов показано, что парвальбумин щуки

(изоформы с pI 5,0 и 4,2) (ПА) в апо-форме относится к классу белков с внутренней неупорядоченностью. ПА

(12 кДа) содержит 2 активных Са2+-связывающих мотива типа «EF-рука» на молекулу; локализован в

саркоплазме быстрых мышц, а также в некоторых нейронах. Калориметрические исследования апо-ПА показали

отсутствие у него выраженного теплового перехода. Удельная теплоёмкость апо-ПА приближается к

теплоемкости полностью развернутого белка. Оба факта свидетельствуют об отсутствии у апо-белка жёсткой

третичной структуры, а также экспонированности растворителю гидрофобных групп ПА, что подтверждается

сильным эффектом возрастания флуоресценции гидрофобного зонда бис-АНС при ассоциации с ПА.

Исследование вторичной структуры ПА методом кругового дихроизма показывает уменьшение содержания

элементов упорядоченной вторичной структуры белка при отрыве ионов Са2+. Теоретические предсказания на

основе аминокислотной последовательности белка также говорят о существовании в ПА неупорядоченных

участков полипептидной цепи. Оценка влияния связывания ионов Са2+ на энергию заряд-зарядовых

взаимодействий в белке показывает существенную дестабилизацию ПА при отрыве ионов Са2+. Зависимость

удельной теплоёмкости ПА от концентрации ионов Са2+ показывает, что апо-ПА приобретает жёсткую

третичную структуру при связывании уже одного иона Са2+.

ЭФФЕКТ ЛОВУШКИ ПРИ БЛОКАДЕ ИОННЫХ КАНАЛОВ NMDA РЕЦЕПТОРОВ

ТРИЦИКЛИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ

Барыгин О.И.1, Ким К.Х.1, Гмиро В.Е.2, Магазаник Л.Г.1, Тихонов Д.Б.1

1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург (Россия), 2Институт экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург (Россия).

E-mail: [email protected]

Блокаторы ионных каналов NMDA рецепторов распадаются на два класса по их взаимодействию с

воротным механизмом. Есть соединения, связывание которых не препятствует закрытию канала. Эти

соединения могут накапливаться в закрытых каналах (эффект ловушки). Связывание других соединений,

например 9-аминоакридина, препятствует закрытию ворот, и ловушка для таких соединений невозможна.

Структурные детерминанты ловушки остаются неизученными.

С помощью метода локальной фиксации потенциала нами был исследован механизм действия ряда

моно- и дикатионных трициклических соединений, которые могут рассматриваться как аналоги 9-

аминоакридина. Традиционным подходом для выявления ловушки блокаторов является протокол «двойной

аппликации» («double pulse» protocol). Однако он информативен только для блокаторов с медленной кинетикой

действия. Действительно, в наших экспериментах ловушка была обнаружена лишь для обладающего медленной

6

кинетикой блокатора ИЭМ-2120, дикатионного производного 9-аминоакридина. Анализ кинетики отмыва

блокаторов показал, что хвостовые токи и овершуты характерны только для 9-аминоакридина и его тетрагидро

аналога такрина. Таким образом, 9-аминоакридин и такрин остаются на сегодняшний день единственными

активными блокаторами NMDA каналов, для которых эффект ловушки отсутствует. Очевидно, механизм

действия 9-аминоакридина связан не с размерами или общей формой молекулы, а с тонкими особенностями его

структуры. Их предстоит выявить путем дальнейшего анализа.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ КАРТА ГЕНОМА БАКТЕРИОФАГА Т7

Бескаравайный П.М., Осипов А.А., Сорокин А.А, Камзолова С.Г.

Институт биофизики клетки РАН, Пущино (Россия).


Узнавание промоторов РНК-полимеразой зависит от электростатических свойств промоторной ДНК.

Показано, что электростатические свойства промоторов и кодирующих областей ДНК E. сoli различаются, что

свидетельствует о необходимости учета этого фактора при изучении механизмов формирования промоторной

функции в геноме. В данной работе вычислено распределение электростатического потенциала полного генома

бактериофага Т7, и проведен сравнительный анализ электростатической и генетической карт ДНК Т7, что

позволило определить электростатические профили всех промоторов и терминаторов, идентифицированных в

данном геноме. Оба известных терминатора имеют выраженную особенность электростатического профиля в

виде пика пониженного (~21 у.е.) и следующего за ним пика повышенного потенциала (~24 у.е.). Промоторы

были объединены в две группы в соответствии с их взаимодействием с двумя разными типами РНК-полимеразы.

К первой группе отнесены промоторы ранних генов класса I, взаимодействующие с хозяйской РНК-полимеразой

E. сoli (Еσ 70). Во вторую группу объединены промоторы поздних генов класса II и III, специфически

взаимодействующие с РНК-полимеразой самого фага Т7. Проведен внутри- и межгрупповой сравнительный

анализ электростатических свойств этих групп промоторов. Показано, что промоторы I группы имеют

электростатические профили, характерные для классических σ 70-специфических промоторов E. coli с

гетерогенным распределением потенциала. Внутри этой группы наличие специфических электростатических

мотивов в профилях индивидуальных промоторов коррелирует с их функциональными характеристиками. Более

сложная картина распределения электростатического потенциала наблюдается у промоторов II и III групп. Для

них показано большое разнообразие профилей, характер которых варьирует от почти классического

промоторного до практически неотличимого от непромоторной ДНК, для некоторых выявлены характерные

элементы, отличные от классических промоторов E. coli.

ИОННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ В КОМПЛЕКСЕ С ФСII В ХЛОРОПЛАСТАХ

Васюхина Л. А., Опанасенко В.К.

Институт фундаментальных проблем биологии РАН, Пущино (Россия).


В настоящей работе исследовали ионную проводимость тилакоидов, индуцируемую аммонием при

переносе электронов по разным участкам ЭТЦ. Хлористый аммоний уменьшал величину светоиндуцированного

поглощения протонов (ΔН), причем сильнее в реакциях ФС2, чем в ФС1, а реакция ФС(1+2) имела наименьшую

чувствительность. Повышение концентрации аммония стимулировала перенос электронов в ФС(1+2) и в ФС1.

Таким образом, ускорение электронного транспорта и снижение ΔН явно сопряжёны со снижением градиента

7

рН. Этот вывод подтверждался и результатами исследования влияния аммония на синтез АТФ. В частных

реакциях снижение ΔН и синтеза АТФ взаимосвязаны, в то время как на полной цепи переноса электронов,

концентрации, ингибирующие ΔН на 50% приводили обычно к стимулированию синтеза АТФ. Исключение

цитохрома b6/ƒ комплекса из переноса электронов при помощи шунта (TMPD и DBMIB) не приводило к

увеличению чувствительности реакции ФС(1+2) к аммонию. Следовательно, b6/ƒ комплекс не принимает

участия в регуляции разобщения. Обработка хлоропластов DCCD при соотношении модификатор/Chl=2 в

отсутствии аммония приводило к заметному увеличению ΔН в реакциях ФС(1+2). Такой же эффект наблюдался

и в реакции, катализируемой ФМС или пиоцианином в отсутствии диурона. В тоже время при добавлении

диурона в реакционную среду с ФМС происходила частичная диссипация ΔН. Снижение ΔН после обработки

хлоропластов DCCD мы наблюдали и в реакции ФС 2. Таким образом, в частных реакциях обработка DCCD

индуцирует заметную утечку протонов из люмена. Вероятно, потому, что как DCMU, так и акцепторы ФС 2 (PD

и DBMIB) вызывают повреждение на участке QВ сайта. Та же обработка мембран (при DCCD/Chl = 2)

стимулировала разобщение аммонием на любом участке ЭТЦ, сближая концентрационные кривые разных

реакций. Из этого следует, что DCCD действует и на утечку, индуцируемую аммонием, и она включает QВ сайт,

но не АТФ-синтазу.

ВЛИЯНИЕ КЛИНОСТАТИРОВАНИЯ НА АКТИНОВЫЙ ЦИТОСКЕЛЕТ И АДГЕЗИЮ

МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК-ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ IN VITRO

Гершович П.М., Гершович Ю.Г., Буравкова Л.Б.

ГНЦ РФ ИМБП РАН, Москва (Россия).


Известно, что микрогравитация изменяет морфофункциональное состояние и экспрессию ряда генов

таких зрелых механочувствительных клеток, как остеоциты, миоциты, фибробласты, эндотелиальные клетки.

Влияние микрогравитации и используемого в моделях in vitro метода рандомизации вектора гравитации

(клиностатирования) на состояние мезенхимальных стволовых клеток (МСК) изучено в меньшей степени.

Цитоскелет, а также ассоциированные с ним элементы, являются одной из ведущих клеточных систем,

участвующих в биохимических и физиологических процессах клетки. Актиновая составляющая цитоскелета

необходима для осуществления цитокинеза и образует комплекс фокальной адгезии, участвуя во

взаимодействии клетки с субстратом. Целью работы являлось исследование состояния актинового цитоскелета

МСК после действия различных сроков (от 30 минут до 48 часов) клиностатирования, а также влияние

длительного (20 дней) клиностатирования на экспрессию некоторых молекул адгезии МСК. В качестве контроля

использовали МСК, культивируемые в горизонтальном положении в статическом состоянии. Исследования

показали, что под воздействием клиностатирования, интенсивность флюоресценции после окраски

фибриллярного актина TRITC-фаллоидином значительно снижается у опытных культур, а сами волокна

истончаются и перераспределяются внутри клетки, что может свидетельствовать о деполимеризации актиновых

филаментов и перестройке цитоскелета. Фенотипическое исследование характерных для МСК молекул

межклеточной адгезии ICAM-1, молекул адгезии васкулярных клеток VCAM-1, (CD54, CD106 соотвественно)

выявило существенные различия в их экспрессии между опытными и контрольными культурами после 20 дней

воздействия. Таким образом, полученные данные позволяют рассматривать реорганизацию актинового

цитоскелета и модификацию экспрессии молекул клеточной адгезии МСК, как часть сложного процесса

адаптации клетки к условиям измененного гравитационного фона

8

икротрубочки и произведены оценки энергетических барьеров между этими положениями. Сделан вывод о

несущественности зависимости характеристик найденных положений от количества субъединиц dam1

комплекса. Результаты дают ключ к пониманию механизма движения кольца по микротрубочке.

АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ПУРИНОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Асадуллина Н.Р.1,2, Карп О.Э.1,3, Гудков С.В.1, Штаркман И.Н.1,4, Брусков В.И.1,4

1Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино (Россия), 2Самарский государственный университет, Самара (Россия), 3Нижегородский государственный университет им Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород (Россия), 4Пущинский государственный университет, Пущино (Россия).


В работе на различных тест системах исследованы антиокидантные свойства инозина (Ino), гуанозина

(Guo), ксантозина (Xao) и гуанозинмонофосфата (GMP). Методом усиленной хемилюминесценции в системе

«люминол-параиодофенол-пероксидаза» и с использованием специфичного для ОН-радикалов флуоресцентного

зонда – кумарин-3-карбоновой кислоты - показано, что исследуемые вещества уменьшают количество Н2О2 и

ОН-радикалов, генерируемых малыми (10 сГр) и сублетальными (4 Гр) дозами рентгеновского излучения в

водных растворах в несколько раз. Методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием

моноклональных антител к 8-оксогуанину показано, что все исследуемые соединения снижают образование

этого повреждения при действии рентгеновского излучения примерно в 5 раз. Значительная часть повреждений

биополимеров в клетке, вызванных ионизирующей радиацией, образуются за счет короткоживущих радикалов.

Однако, при этом воздействии, кроме короткоживущих радикалов в клетках образуются и долгоживущие

радикалы, локализованные на белках. Методом измерения собственной хемилюминесценции белковых

растворов показано, что при воздействии рентгеновского излучения на водный раствор овальбумина образуются

радикальные продукты со временем полужизни составляющим несколько часов. При добавлении исследуемых

пуриновых соединений в концентрации 100 мкМ количество индуцированных радиацией долгоживущих

белковых радикалов через 3,5 часа уменьшается на 50-60%.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ грант 07-04-00406-а.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВЫХ ЭНХАНСЕРОВ УСИЛИВАЮЩИХ ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ

ОТВЕТ ЛЮМИНОЛ-ПЕРОКСИДАЗНОЙ РЕАКЦИИ

Гудков С.В.

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино (Россия).


В настоящее время метод усиленной хемилюминесценции широко используется для измерения

концентрации перекиси водорода в различных системах. Классическим широко используемым энхансером для

метода усиленной хемилюминесценции является 4-йодофенол. Однако это достаточно дорогое, летучее,

токсичное и канцерогенное соединение. Цель данной работы заключалась в поиске новых веществ имеющих

сравнимый коэффициент усиления хемилюминесцентного ответа и не обладающих недостатками 4-иодофенола.

Степень эффективности энхансеров исследовали в системе содержащей люминол, пероксидазу хрена и перекись

водорода в наномолярных концентрациях. Было протестированно большое количество химических соединений

разных классов и показано, что наиболее эффективными и отвечающими предьявленным выше требованиям

9

являются пиримидиновые основания и нуклеозиды. Так, уридин, урацил, тимин и тимидин проявляют

способность к усилению хемилюминесцентной реакции лишь не многим хуже, чем 4-иодофенол. Наиболее

эффективными энханцерами из исследованных, оказались 1,3-диметилурацил и 1,3-диметилтимин. Эти вещества

соответственно в 3 и в 2 раза эффективнее, чем 4-иодофенол. Показано, так же, что очистка воды от примесей

ионов содержащихся в ней переменных металлов с помощью ионнообменной смолы челекс-100, вызывает

увеличение хемилюминесцентного ответа примерно в два раза. Таким образом, при использовании метода

усиленной хемилюминесценции при определении наномолярных концентрации перекиси водорода, 4-иодофенол

может быть успешно заменен на 1,3-диметилурацил или 1,3-диметилтимин.

ВЫХОД ГЛУТАТИОНА ИЗ ЛИМФОЦИТОВ ТИМУСА КРЫС ПРИ ОСМОТИЧЕСКОМ

СТРЕССЕ

Дячук И.В.1, 2, Бессонова С.В.2, Ташмухамедов Б.А.1, 2, Сaбиров Р.З.1, 2

1Национальный университет Узбекистана, Ташкент (Узбекистан), 2Институт физиологии и биофизики АН РУз, Ташкент (Узбекистан).


Глутатион присутствует внутри клеток главным образом в редуцированной форме в концентрации 5мМ.

Глутатион и ферменты глутатионового метаболизма имеют высокую значимость в поддержании

функциональной активности иммунокомпетентных клеток. Обнаружено, что глутатион может непосредственно

модулировать пролиферацию Т-лимфоцитов. Высокий уровень глутатиона в клетке может служить индикатором

патологических изменений. Недавно было показано, что небольшое количество глутатиона может находиться в

межклеточной среде, однако функция этого глутатиона и пути выброса из цитоплазмы наружу остаются

малоизученными. В данном исследовании мы использовали метод определения глутатиона, который основан на

его реакции с 5,5’–дитиобис-2-нитробензойной кислотой в присутствии глутатионредуктазы и НАДФН. В

наших экспериментах исходная клеточная суспензия тимоцитов составляла 500 млн. клеток/мл. Количество

глутатиона, вышедшего из клеток определяли в зависимости от времени инкубации (5-30 мин) в гипотоническом

растворе. Было установлено, что наибольший выход глутатиона происходит через 10 минут инкубации и

составляет 3,5μМ. Затем внеклеточная концентрация глутатиона закономерно уменьшается. Это убывание

концентрации глутатиона после 10 минут инкубации, по-видимому, не связано с переходом в окисленную

форму, так как в методе используется глутатионредуктаза, окисляющая его. Мы предполагаем, что наблюдаемая

нелинейная динамика внеклеточного глутатиона связана с функционированием системы реаптейка.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ КИНЕТОХОРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ,

ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ С МИКРОТРУБОЧКОЙ

Жуденков К. В.1, Ефремов А. К.1,2, Грищук Е.Л.2, Макинтош Р.2, Атауллаханов Ф. И.1,3,4

1Гематологический научный центр РАМН, Москва (Россия), 2Университет Штата Колорадо, Боулдер (США), 3Московский государственный университет, Москва (Россия), 4Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН, Москва (Россия).


Исследование устройства и взаимодействия компонентов митотической системы является одной из

важных задач в современной биофизике клетки. Центральную роль в этой системе занимают кинетохоные

10

микротрубочки – биополимеры в виде трубки, осуществляющие процесс расхождения хромосом во время

клеточного деления по дочерним клеткам. Взаимодействие кинетохорных микротрубочек с хромосомами

происходит посредством сложных белковых комплексов на поверхности хромосом – кинетохоров, структура

которых и по сей день остается не достаточно хорошо исследованной. Нами был разработан уникальный метод

обработки электронных микрофотографий кинетохорных микротрубочек, который позволяет значительно

повысить разрешение микрофотографий и хорошо выявить слабоконтрастные кинетохорные структуры.

Предварительная обработка микрофотографий кинетохорных микротрубочек показала, что зацепление

микротрубочек с кинетохором происходит с помощью нигде ранее не описанного механизма – посредством

некоторых фибриллярных белковых структур. Для проверки этой гипотезы была написана математическая

модель взаимодействия микротрубочек посредством фибрилл с кинетохором. Результаты расчета этой модели

хорошо совпали с экспериментальными данными. В дальнейшем планируется воспроизвести данный механизм

зацепления микротрубочек с кинетохором in vitro в эксперименте с лазерной ловушкой с использованием

идентифицированных фибриллярных кинетохорных белков.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ α-ЛАКТАЛЬБУМИНА С ОЛЕИНОВОЙ КИСЛОТОЙ

Князева Е.Л., Грищенко В.М., Першикова И.В., Пермяков С.Е.

Институт биологического приборостроения РАН, Пущино (Россия).


Известно, что некоторые структурно-конформационные состояния металл-связывающего белка,

человеческого и коровьего α-лактальбумина (ЛА), в составе комплекса с олеиновой кислотой (ОК) вызывают

апоптоз раковых клеток, не затрагивая здоровые клетки (состояния HAMLET и BAMLET). В настоящее время

актуальна задача изучения условий образования этих молекулярных наноконструкций, обладающих четким

антираковым действием.

С помощью методов абсорбционной и флуоресцентной спектроскопии, а также спектроскопии кругового

дихроизма (КД) изучена кальциевая зависимость процесса связывания α-лактальбумином ОК в растворах низкой

и высокой ионной силы (150 мМ NaCl или KCl) при нейтральных рН. Комплексообразование проводилось при

концентрациях ОК, не превышающих величины концентрации мицеллообразования ОК (Сm), измеряемой

спектрофотометрически. Избыток ионов Са2+ (1 мМ) сопряжён с низкой величиной Сm (3-10 мкМ), что

препятствует исследованию процесса комплексообразования. В отсутствие ионов Са2+ (1 мМ ЭДТА)

наблюдается увеличение Сm в присутствии ЛА (6 мкМ) до 40 мкМ. Добавление NaCl повышает величину Сm от

60мкМ (17С) до 210 мкМ (75С). Замена NaCl на KCl приводила к аналогичному увеличению Сm, но в меньшей

степени (42 мкМ при 17С- 180 мкМ при 75С).Таким образом, оптимальными условиями образования комплекса

ЛА-ОК являются: отсутствие ионов Са2+, 150 мМ NaCl. Спектрофлуориметрическое титрование апо-ЛА ОК в

таких условиях при 17оС описывается эффективной равновесной константой ассоциации ОК 2х104 1/М.

Комплексообразование сопровождается выраженным снижением термостабильности ЛА. Образование

комплекса ЛА-ОК приводит к увеличению подвижности окружения остатков триптофана и тирозина ЛА,

регистрируемому методом КД.

11

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ТЕРМОИНАКТИВАЦИИ СВОБОДНОЙ И ИММОБИЛИЗОВАННОЙ

НА ИОНИТЕ ВИОН КН-1 ИНУЛИНАЗЫ ИЗ KLUYVEROMYCES MARXIANUS

Ковалева Т.А., Холявка М.Г.

Воронежский государственный университет, Воронеж (Россия).


С целью изучения воздействия различных температур на конформацию макромолекул инулиназы были

проведены эксперименты по исследованию термостабильности данного препарата. Для этого раствор фермента

в концентрации 5 · 10-5 моль/л инкубировали в интервале времени 10-60 мин при различных температурах с

последующим определением каталитической активности.

Показано, что действие высоких температур на препарат инулиназы сопровождается увеличением Еакт,

∆H, ∆S реакции гидролиза инулина до фруктозы. Следствием увеличения Еакт при повышении температуры

является снижение скорости процесса катализа. Очевидно, белковая глобула при температурах значительно

ниже температуры денатурационного перехода претерпевает значительные конформационные перестройки типа

малых локальных изменений, принимая рыхлую метастабильную структуру, определяющую стерические

затруднения при образовании фермент-субстратного комплекса. Анализ полученных данных свидетельствует о

том, конформационные изменения белковых молекул, отражающиеся на их каталитической способности,

происходят для инулиназы при 54 и 65°С.

Анализ полученных результатов свидетельствует о более высокой термоустойчивости

иммобилизованного фермента по сравнению со свободным: константы скорости инактивации для

иммобилизованного препарата при любой температуре ниже, чем для свободного фермента.

ВЛИЯНИЕ БЕЛКА STIM1 НА ВХОД КАЛЬЦИЯ В КЛЕТКАХ A431

Корчагина Ю.Ю.

Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург (Россия).


Долгое время процессы взамодействия между эндоплазматическим ретикулумом и плазматической

мембраной, приводящие к депо-зависимому входу Са2+ в клетку, оставались неизвестными. В последних

исследованиях предполагается, что сигнал об опустошении депо передается депо-управляемым каналам

плазматической мембраны с помощью протеина STIM1. Этот протеин был найден как в мембране

эндоплазматической сети, так и в плазматической мембране. Для STIM1 в мембране эндоплазматического

ретикулума предполагается функция сенсора интралюменального кальция. Функция же плазматического STIM1

до сих пор остается неизвестной. Целью данной работы явилась попытка выяснить, зависит ли депо-

управляемый и рецептор-опосредованный вход кальция в клетку от плазматического STIM1.

Для работы использовались клетки A431, предобработанные антителами к STIM1, и контрольные клетки

A431, предобработанные иммуноглобулином G, который не имеет специфических участков связывания с белком

STIM1. Были проведены опыты с использованием УТФ (агонист, активирующий сразу два механизма входа

кальция в клетку: рецептор- и депо-зависимые механизмы) и тапсигаргина (блокатор внутриклеточных

кальциевых АТФаз SERCA), вызывающего пассивное опустошение депо. Для измерения ионных токов в работе

использовался метод локальной фиксации потенциала на мембране (patch-clamp) в условиях регистрации тока от

целой клетки (whole-cell) на тех же двух типах клеток с теми же агонистами. С помощью этой методики было

установлено, что предобработка клеток А431 антителами к STIM1 влечет за собой практически полное

12

подавление интегрального тока кальция через плазматическую мембрану в сравнении с клетками,

обработанными контрольными антителами.

Полученные данные указывают на то, что плазматический STIM1 влияет на рецептор-опосредованный и

депо-управляемый вход кальция в клетках А431.

Представленные данные и результаты являются частью магистерской диссертации автора.

РОЛЬ ФОСФАТИДИЛИНОЗИТОЛКИНАЗ В ДЕЙСТВИИ ОКИСЛЕННОГО ГЛУТАТИОНА И

ПРЕПАРАТА ГЛУТОКСИМ НА ВНУТРИКЛЕТОЧНУЮ

КОНЦЕНТРАЦИЮ СА2+ В МАКРОФАГАХ

Курилова Л.С., Крутецкая З.И., Лебедев О.Е., Антонов В.Г., Игловикова О.И., Суворова И.И.



Одной из основных окислительно-восстановительных систем в клетках является система

глутатион/окисленный глутатион (GSH/GSSG). Ранее нами было показано, что GSSG и его синтетический

аналог препарат Глутоксим (ЗАО ВАМ, Москва) увеличивают внутриклеточную концентрацию Са2+, [Ca2+]i,

вызывая мобилизацию Са2+ из такпсигаргин-чувствительных Са2+-депо и последующий вход Са2+ в

перитонеальных макрофагах крысы. В то же время механизмы, опосредующие регуляторное действие GSSG и

Глутоксима на [Ca2+]i, остаются неясными. С использованием флуоресцентного Са2+-зонда Fura-2AM и

ингибитора фосфатидилинозитол 3- и фосфатидилинозитол-4-киназ (ФИ-3- и ФИ-4 -киназ) вертманнина изучена

роль этих киназ в действии GSSG и Глутоксима на [Ca2+]i в перитонеальных макрофагах крысы. Показано, что

добавление 1 мкМ вертманнина на фоне развившегося входа Са2+ приводит к практически полному подавлению

увеличения [Ca2+]i , вызванного введением 100 мкг/мл GSSG или Глутоксима. Кроме того, предварительная

инкубация клеток с 1 мкМ вертманнина в течение 15 мин до введения GSSG или Глутоксима, вызывает

значительное подавление увеличения [Ca2+]i, индуцированного GSSG или Глутоксимом, и предотвращает вход

Са2+ из наружной среды.

Таким образом, нами впервые показано участие ФИ-3- и ФИ-4- киназ в увеличении [Ca2+]i, вызываемом

GSSG или Глутоксимом в перитонеальных макрофагах.

КОЭФФИЦИЕНТЫ ИНГИБИРОВАНИЯ NA+, K+-ATP-АЗЫ ЗАРОДЫШЕЙ

ВЬЮНА АВЕРМЕКТИНАМИ

Мандзинец С.М.1, Целевич М.В.1, Янович Д.В.2, Санагурский Д.И.1

1Львовский национальный университет им. И. Франка, Львов (Украина), 2Государственный научно-исследовательский контрольный институт ветеринарных препаратов и кормовых

добавок, Львов (Украина).


Авермектины – це антипаразитарные препарати широкого спектра действия, которые применяются для

лечения большого рогатого скота, овец, коней, коз и домашних любимцев. Препарати на основе авермектинов, в

частности ивермектин производное авермектинов, эффективны против возбудителей онхоцероза у человека.

Известный механизм действия авермектина – активация глутамат-зависимых и ГАМК-зависимых хлорных

каналов нейронов и мышечных клеток животных-мишеней, так и клеток животных-хозяев, что ведет к

13

возрастанию проникновению ионов хлора в клетку и гиперполяризации мембран. Другими местами действия

авермектинов на клетки животных-мишеней, в частности в роботах Шу Е. показано влияние ивермектина на

активность Na+, K+–АТФ-ази у нематод Onchocerca volvulus. Даний препарат способен ингибровать другие

ферменты, которые владеют АТФазною активностю, вероятно, что влияние авермектинов реализируеться на

мембранном уровне, одним из механизмов которого можно считать ингибирование АТФаз Р-типа. Целью

исследований было определение констант ингибирования (І0,5) Na+, K+-ATP-азы зародышей вьюна (Misgurnus

fossilis L.) для авермектина (0,01÷100 мг/л) на протяжении раннего эмбриогенеза (до 6 часов развития).

Установили, что в присутствии авермектина в среде инкубации (0,01÷100мг/л) наибольшую чувствительность к

действию авермектина Na+, K+–АТФаза проявляла на более поздних стадиях деления блаcтомеров. Путем

линеаризации кривых в логарифмических координатах определены І0,5. Установили, что І0,5 на стадии 10

деления бластомеров составлял 3,04×10-11 мг/л, а на стадии 8 деления бластомеров значения на уровне 7,95×10-6

мг/л, что свидетельствует о возрастании чувствительности Na+, K+–АТФази к действию авермектина на более

поздних стадиях развития.

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ БОКОВЫХ ЗАМЕСТИТЕЛЕЙ АМИНОКИСЛОТ И ОЛИГОПЕПТИДОВ

НА ТЕРМОХИМИЮ ИХ СОЛЬВАТАЦИИ В ПРОТОНОДОРНЫХ И АПРОТОННЫХ

РАСТВОРИТЕЛЯХ

Межевой И.Н.

Институт химии растворов РАН, Иваново (Россия).


Селективность взаимодействий боковых заместителей аминокислот и олигопептидов с водой и их

гидрофобно-гидрофильный характер определяет свойства и пространственное строение третичной и

четвертичной структуры белков. Сольватация, являясь начальной стадией биохимических процессов, определяет

биологическую активность сложных по структуре макромолекул. Исследованные водно-органические

растворители даже при небольшом содержании в организме могут существенно изменять свойства биомолекул.

Например, этанол получается в живых биосистемах как продукт гликолиза и попадает в организм как компонент

пищи, медицинских препаратов или косметики. ДМСО используется как транспортное средство для

фармацевтических препаратов.

В представленной работе на сконструированном нами калориметре переменной температуры с

изотермической оболочкой получены энтальпии растворения ΔsolH0 аминокислот (аланина, серина, цистеина и

аспарагина) и некоторых олигопептидов в водно-спиртовых (этанола, н-пропанола и изо-пропанола) и

органических (ДМСО и ацетона) растворителях. Из полученных экспериментальных данных рассчитаны

стандартные энтальпии переноса ΔtrH0 биомолекул из воды в водно-смешанные растворители и энтальпийные

парные коэффициенты взаимодействия hxy аминокислот и олигопептидов с молекулами сорастворителя.

Обнаружено, что изменение энтальпий переноса аминокислот от концентрации сорастворителя носит

экстремальный характер. Полученные величины обсуждены с точки зрения конкуренции различных типов

взаимодействий в трехкомпонентных системах и влияния природы аминокислотных боковых заместителей на

получаемые термохимические характеристики растворения.

Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ МК-4905.2006.3.

14

КАЛОРИМЕТРИЯ РАСТВОРЕНИЯ АМИНОКИСЛОТ И ДИПЕПТИДОВ В ВОДНЫХ

РАСТВОРАХ ХЛОРИДОВ NA+ И K+

Межевой И.Н., Баделин В.Г.

Институт химии растворов РАН, Иваново (Россия).


Исследование взаимодействий модельных соединений белков (аминокислот и дипептидов) с

электролитами различными методами необходимо для более глубокого понимания механизмов стабилизации

белков в растворах. Биологические растворы содержат определенное количество хлорид ионов и ионов К+ и Na+,

которые необходимы для протекания процессов метаболизма в живых биосистемах.

В данной работе на основании полученных на изопереболическом калориметре растворения

собственных и литературных данных по энтальпиям растворения аминокислот (глицина и аланина) и их

олигомеров изучены особенности термохимического поведения биомолекул в водных растворах электролитов,

содержащих ионы К+ и Na+. Энтальпии растворения имеют экстремальную зависимость, что свидетельствует о

изменении характера взаимодействий в растворе при изменении концентрации электролита. На основании

рассчитанных энтальпий переноса ΔtrH0 биомолекул из воды в водно-электролитные смеси и энтальпийных

парных коэффициентов взаимодействия hxy обнаружен более эндотермичный характер взаимодействия с

водными растворами хлорида натрия. Эффективный радиус иона К+ меньше Na+ и соответственно толщина

гидратного слоя уменьшается в том же порядке, что приводит к увеличению процессов дегидратации Na+ по

сравнению с K+ и увеличению доли эндо-эффектов. Обнаружено, что получаемые термохимические

характеристики растворения определяются конкуренцией эндотермических (гидрофобные эффекты и процессы

дегидратации реагирующих веществ) и экзотермических (электростатические взаимодействия) эффектов

взаимодействия. При переходе от аминокислот к дипептидам экзотермичность процессов растворения

увеличивается. Это означает, что электростатические взаимодействия молекул дипептидов с электролитом

доминируют над эффектами гидрофобной гидратации и процессами структурной перестройки

трехкомпонентного раствора.

РЕДОКС РЕГУЛЯЦИЯ ТРАНСПОРТА NA+ В КОЖЕ ЛЯГУШКИ

Мельницкая А.В., Крутецкая З.И., Лебедев О.Е., Антонов В.Г., Бутов С.Н.



Кожа и мочевой пузырь амфибий являются удобными модельными объектами для изучения механизмов

трансэпителиального транспорта ионов. Известно, что ведущую роль в транспорте Na+ в эпителиальных

системах играют амилорид-чувствительные Na+-каналы (ENaC). В составе различных доменов ENaC

обнаружены высоко консервативные фрагменты, содержащие остатки цистеина, которые могут являться

мишенями для различных тиол-модифицирующих агентов.

Исследовано влияние на транспорт Na+ в коже лягушки Rana temporaria различных окисляющих агентов,

таких как цистамин, цистин, окисленный глутатион (GSSG) и его синтетический аналог препарат Глутоксим. В

экспериментах использовали автоматизированную установку фиксации потенциала и регистрации вольт-

амперных характеристик кожи лягушки. Транспорт Na+ оценивали как амилорид-чувствительный ток короткого

замыкания (ISC).

15

Показано, что приложение к апикальной поверхности кожи лягушки цистамина (50-800 мкг/мл), цистина

(5-50 мкг/мл), GSSG (10-300 мкг/мл) и Глутоксима (10-300 мкг/мл) снижает ISC. При этом наибольшим

ингибирующим действием на ISC обладает цистин. В то же время, при добавлении указанных агентов со стороны

базальной поверхности кожи, подавление ISC сохранялось лишь при действии цистина и цистамина, тогда как

GSSG и Глутоксим вызывали незначительное увеличение транспорта Na+. Введение в конце каждого

эксперимента в раствор, омывающий апикальную поверхность кожи блокатора ENaC амилорида (20 мкМ),

вызывало практически полное подавление ISC, что свидетельствует о том, что влияние окисляющих агентов на

транспорт Na+ связано преимущественно с модуляцией активности ENaC.

Таким образом, нами впервые показано, что транспорт Na+ в коже лягушки чувствителен к

окислительному стрессу и модулируется окисляющими агентами, приложенными как с апикальной, так и

базальной поверхности кожи.

МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ЯМР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИФФУЗИИ ВОДЫ В

НЕРВЕ ВО ВРЕМЯ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ И ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ МЕМБРАНОАКТИВНЫХ

ВЕЩЕСТВ

Мишагина Е.А., Сибгатуллин Т.А., Никольский Е.Е., Анисимов А.В.

Казанский институт биохимии и биофизики КазНЦ РАН, Казань (Россия).


На примере седалищного нерва лягушки изучены возможности проведения диффузионных ЯМР

экспериментов на нервном волокне в норме и непосредственно в процессе электростимуляции и химического

воздействия. Особенности исследования транспорта воды в нервном волокне методом спинового эха ЯМР с

ИГМП связаны с этапом решения ряда методических вопросов: обеспечения стабильности работы приемника

диффузометра при подключении к образцу системы проводников для электрической стимуляции,

воспроизводимой фиксации образца в измерительной ампуле в заданном направлении, поддержания его во

влажном состоянии во время измерений.

Для исследования электростимуляции нервных волокон непосредственно во время ЯМР эксперимента

использован автономный электростимулятор, скомбинированный с измерительной ампулой-ложементом,

позволяющей четко фиксировать положение нервных волокон относительно градиента магнитного поля и

поддерживать его во влажной атмосфере во время экспериментов.

В первом варианте эксперимента электрический импульс с амплитудой 8 Вольт подавался на все время

действия последовательности стимулированного эхо. Во втором – непосредственно перед диффузионной

программой с длительностью 500 мкс. Для продольной ориентации нервных волокон обнаружено увеличение

трансляционной подвижности воды при прохождении через них электрического импульса. Данный эффект

проявляется при обоих вариантах включения электрического импульса.

С целью оценки чувствительности измеряемых ЯМР параметров к состоянию мембран проводились

дополнительные эксперименты под влиянием мембраноактивных веществ: хлоргексидина и метронидазола.

Обнаружено уменьшение влияния ограничений периневрия под действием хлоргексидина. Воздействие на

нервы метронидазолом привело к снижению величины минимального КСД, что связывается с уменьшением

подвижности молекул воды в околомембранном слое за счет увеличения гидратации мембран.

16

ПАУЗЫ И СПАСЕНИЕ В ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МИКРОТРУБОЧКИ

Молодцов М.И.1,2, Филатов А.Д.3, Атауллаханов Ф.И.1,2,3

1Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН, Москва (Россия), 2Гематологический научный центр РАМН, Москва (Россия), 3Московский государственный университет им. Ломоносова, Москва (Россия).


Процесс разделения хромосом и их расхождение в разные концы клетки осуществляется с участием

веретена деления клетки, состоящего из микротрубочек - полимеров, построенных из белка тубулина.

Микротрубочки демонстрируют необычное динамическое поведение, в котором фазы монотонного роста

чередуются с фазами быстрого укорочения, иногда прерываемые паузами. Данный тип поведения получил

название динамической нестабильности, и играет важнейшую роль в формировании митотического веретена.

Хотя довольно много известно о взаимодействиях тубулинов лежащих в основе динамической нестабильности,

молекулярные механизмы катастрофы (перехода от роста к укорочению), спасения (перехода от укорочения к

росту) и паузы остаются во многом не ясны. Мы создали молекулярно-механическую модель микротрубочки, в

которой динамика, включающая в себя Броуновские флуктуации, непосредственно описывается уравнениями

Ланжевена для каждого мономера. Модель показывает, что конкретный вид потенциалов взаимодействия между

тубулинами существенно влияет на динамическое поведение. Данная модель описывает паузы в фазах роста и

укорочения микротрубочки, и дает возможный механизм спасения.

РЕКОВЕРИН КАК РЕДОКС-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ БЕЛОК

Назипова А.А1, Зинченко Д.В.2, Пермяков С.Е.1

1Институт биологического приборостроения РАН, Пущино (Россия), 2Филиал Института биоорганической химии имени ак. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Пущино

(Россия).


Рековерин относится к семейству белков нейрональных кальциевых сенсоров (НКС), содержащих Са2+-

связывающие мотивы типа «EF-рука». В зрительном каскаде рековерин Са2+-зависимым образом регулирует

активность родопсинкиназы. Подобно остальным членам семейства НКС, петля нефункциональной «EF-руки» 1

рековерина содержит консервативный остаток цистеина (Cys38). Этот остаток критичен для активации белков-

мишеней для некоторых представителей семейства НКС.

Нами обнаружена способность тиола рековерина к окислению под воздействием мягких окисляющих

условий, в том числе, с образованием дисульфидного димера. SDS-электрофорез в ПААГ в восстанавливающих

и невосстанавливающих условиях, а также метод Эллмана показали, что оба процесса обратимы и

модулируются концентрацией Са2+. Образование дисульфидного димера наблюдается лишь для Са2+-

насыщенного рековерина, в то время как накопление окисленного мономера протекает более эффективно для

апо-формы рековерина. Подверженность окислению остатка Cys38 рековерина, по-видимому, объясняется

низкой величиной pKa тиола. Спектрофотометрическое рН-титрование Са2+-загруженной формы рековерина

дало величину pKa 7.6.

Исследование методом собственной люминесценции белка влияния окисления Cys38 рековерина на

сродство белка к ионам Са2+, а также его термостабильность, показало, что окисление тиола рековерина

вызывает выраженное увеличение сродства белка к кальцию, при уменьшении термостабильности белка. Таким

17

образом, наблюдаемое Са2+-зависимое обратимое окисление тиола рековерина потенциально может быть важно

для функционирования рековерина в фоторецепторных клетках.

ВЛИЯНИЕ АНТИОКСИДАНТА, ИНГИБИТОРА NO-СИНТАЗЫ И ДОНОРА ОКСИДА АЗОТА НА

УРОВЕНИ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА И АЗОТА В ЗОНЕ РОСТА АСЦИТНОЙ ОПУХОЛИ

Наумов А.А., Шаталин Ю.B., Поцелуева М.М.

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино (Россия).


Соединения азота играют важную роль во множестве процессов внутри организма, являясь не только

важными регуляторными и сигнальными молекулами, но и являются участниками множества патологических

процессов, приводящих к нарушению функционирования органов и систем. В связи с этим, наряду с активными

формами кислорода, необходимо учитывать и роль активных форм азота при диагностике и терапии асцитных

опухолей.

Целью нашей работы было изучение изменения содержания различных метаболитов оксида азота при

развитии гепатомы Зайделя, а также влияние на них введения антиоксиданта (ДГК), ингибитора NO-синтазы

(нитроаргенина) и донора оксида азота (SNP) in vivo.

Содержание NOx оценивалось с помощью реактива Грисса, Активность пероксинитрита оценивалась по

уровню нитрозилирования белков асцитной жидкости с помощью иммуноферментного анализа нитротирозина.

В результате наших исследований было установлено, что в ходе развития опухоли уровень содержания

нитритов и нитратов в асцитной жидкости существенно не изменяется, хотя и наблюдается незначительное

увеличение на 8-9 сутки. Наряду с этим наблюдается пик содержания нитротирозина на 7 сутки, связанное, как

мы предполагаем, с максимальной активностью пероксинитрита. Установлено, что ДГК несколько увеличивает

содержание NOx и снижает – нитротирозин, что связанно, скорее всего, с взаимодействием его с ONOO-. При

этом нитроаргенин снижает как содержание NOx так и нитротирозина за счёт ингибирования NO-синтаз.

Введение же донора NO (SNP), напротив, увеличивает количество метаболитов оксида азота, что приводит к

резкому снижению общего количества опухолевых клеток в асцитной жидкости.

Работа поддержана проектом по заданию Рособразования НИР №1.4.06.

МЕЖКЛЕТОЧНЫЙ ТРАНСПОРТ ВОДЫ В КАЛЛУСЕ ГРЕЧИХИ ТАТАРСКОЙ В УСЛОВИЯХ

ОСМОТИЧЕСКОГО СТРЕССА

Нургалиева Д.К., Сибгатуллин Т.А., Сочнева О.Л., Акулов А.Н., Анисимов А.В.

Казанский институт биохимии и биофизики КазНЦ РАН, Казань (Россия).


Морфогенный (МК) и неморфогенный (НК) каллусы гречихи татарской различаются по своей

морфологии: МК состоит из проэмбриоидов и клеток мягкого каллуса, причем первые представляют собой

сложные комплексы из мелких, слабо вакуолизированных клеток и более крупных, с большой центральной

вакуолью и характеризуются наличием развитого симпласта. В НК клетки крупные, паренхимные, с

невыраженными межклеточными связями. Такие свойства сходных по этимологии, но разных по морфологии

объектов, представляют интерес для исследования межклеточных транспортных путей (симпластного и

трансклеточного).

18

Исследование проводились методом ЯМР с ИГМП. По зависимости коэффициентов диффузии от

времени диффузии определялась диффузионная проницаемость межклеточных транспортных путей и размер

ограничений. В качестве стрессового фактора было выбрано осмотическое воздействие ПЭГ 4000 с

осмотическим потенциалом 0,2 МПа, 0,4 МПа и 0,6 МПа в течение 30 мин.

Было обнаружено, что при умеренных концентрациях ПЭГ (0,2 и 0,4 МПа) в МК происходит заметное

снижение проницаемости (в 3 раза по сравнению с контролем) на фоне практически не изменяющегося размера

ограничений, а в НК наблюдалось плавное снижение проницаемости одновременно с уменьшением размера

ограничений. Данное различие связывается с преобладанием доли симпластного транспорта в общем транспорте

воды в клетках МК.

Воздействие ПЭГ с осмотическим потенциалом 0,6 МПа было сходно для обоих типов каллусов –

проницаемость транспортных путей резко возрастала до контрольного значения, а размер ограничений

уменьшался в среднем на 15% по сравнению с контролем, что, возможно, связано с необратимыми изменениями,

приводящими к гибели клеток, вследствие чего клетка теряет способность регулировать водообмен,

плазмалемма разрушается, и проницаемость резко увеличивается.

ПРОЛИФЕРАЦИЯ И ЖИЗ�

Documents

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК · (12 кДа) содержит 2 активных Са2+-связывающих мотива типа «ef-рука» на молекулу;