Диссертация (1103954), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Основноеотличие заключается в том, что помимо активации калликреина в растворе, HMWK спо-108Рис. 3.18: Кинетика активации факторов в модели 3.1.1. Поверхностная концентрацияFXIIa (� a , A) и объемная концентрация калликреина (� , B) как функции времени. Вертикальные линии обозначают время измерения в эксперименте [17] (40 мин). Кинетики рассчитаны для концентрации ЛПС, соответствующей максимальную активность калликреинак концу эксперимента (серые линии) и для концентраций ЛПС, для которых концентрация калликреина к концу эксперимента составила0.092 мкм3(сплошная черная линия) и1.48 мкм30.005 мкM(см.
рис. 3.17 A):�solравен(черный пунктир).собствует активации прекалликреина на поверхности агрегатов путем образования поверхностного комплекса [PK, HMWK] (рис. 3.14). В результате, скорость наработки калликреиназначительно увеличивается, что наблюдается и в нашей модели (рис. 3.17).Рассмотрим кинетику активации для оптимальной концентрации ЛПС. Поверхностнаяконцентрация FXIIa достигает своего стационарного значения в течение первых12 минутмоделирования (рис.
3.19 A, серая линия). В то же время, к моменту измерения мы наблюдаем усиленную активацию прекалликреина и его концентрация далека от стационарногозначения (рис. 3.19 B, серая линия). Процесс активации прекалликреина продолжается какв растворе (рис. 3.19 D, серая линия), так и на поверхности агрегатов ЛПС, где он активируется как часть поверхностного комплекса [PK, HMWK] (рис.
3.19 C, серая линия).Сравним кинетику реакции для концентраций ЛПС выше и ниже оптимального значения,обеспечивающие концентрацию калликреина в0.1 мкMна момент окончания эксперимента(рис. 3.17 B, горизонтальная линия). Во-первых, аналогично результатам модели 3.1.1 равновесное значение и скорость активации больше для низких концентраций ЛПС из-за большегоколичества растворенных факторов, доступных для связывания с поверхностью (рис. 3.19 A,пунктирная линия). В то же время, наблюдаемая скорость образования калликреина, повидимому, выше для системы с высокой концентрацией ЛПС (рис.
3.19 B, сплошная чернаялиния). Хорошо видно, что при низкой концентрации ЛПС активация прекалликреина наповерхности протекает более эффективно (рис. 3.19 C). Однако активация растворенного109прекалликреина значительно более выражена для высоких концентраций ЛПС (рис. 3.19 D).В результате общая активность калликреина, одинаковая для обеих концентраций на момент измерения (рис. 3.19 B, рис. 3.17 B), имеет тенденцию к увеличению для более высокихконцентраций ЛПС в HMWK-содержащей системе.Рис. 3.19: Кинетика активации факторов в модели 3.1.3. Поверхностная концентрацияFXIIa (� a , A), наблюдаемая концентрация калликреина (�obs из (3.1.6), B), концентрацияповерхностного комплекса калликреина и HMWK ([��]s , C) и объемная концентрация растворенного калликреина (� , D) как функции времени.
Кинетики рассчитаны для концентраций ЛПС, соответсвтующих максимальной активности калликреина на момент окончанияэксперимента (серые линии) и для концентраций ЛПС, для которых наблюдаемая концентрация калликреина к концу эксперимента составила 0.1 мкM (см. рис. 3.17 B):0.078 мкм33.2.3(сплошная черная линия) и2.9 мкм3�solравен(черный пунктир).Анализ чувствительности моделиЧтобы определить параметры, оказывающие наибольшее влияние на результаты моделирования, мы проанализировали чувствительность моделей 3.1.1 и 3.1.3 (табл.
3.2). Процедурабыла выполнена с помощью соответствующей утилиты COPASI. В качестве ключевого выходного параметра мы использовали концентрацию калликреина в момент времени (�obs ).Автоматическая процедура, выполняемая COPASI, вычисляет относительную чувствитель-110ность��выходного параметра�obs (�end )по отношению к изменениям некоторого параметрапо следующей формуле:�=�log �obs (�end )� ��obs (�end )=.�obs (�end )���log �(3.2.1)Полученные значения относительной чувствительности для каждого параметра модели отражают чувствительность финальной концентрации калликреина к изменению этого параметры.В обеих моделях начальные концентрации факторов оказывают большое влияние на результирующие концентрации калликреина. Начальная концентрация прекалликреина имеетсамую высокую относительную чувствительность в обеих моделях.
Второй набор важныхпараметров, определяющих динамику образования калликреина в обеих моделях, включает кинетические константы активации прекалликреина при участии FXIIa (�3 ,�3 ).Болеетого, в модели 3.1.3 параметры активации прекалликреина на поверхности агрегата ЛПСв составе комплекса [PK, HMWK] (�9 ,�9 )оказывают еще более существенное влияние нарезультаты моделирования. В модели 3.1.3 также можно отметить важность кинетическихпараметров формирования поверхностного комплекса [PK, HMWK] (�8 ,3.3�−8 ).Заключения о результатах моделирования активации контактного путиВ данном разделе мы описали первую математическую модель активации контактного пути ЛПС, разработанную на основе экспериментальных результатов [17] и [18].
Характернаякуполообразная форма концентрации калликреина, наблюдаемая в экспериментах [17, 18],может быть воспроизведена в модели только при условии, что ЛПС присутствует в растворев виде агрегатов. Другими словами, увеличение концентрации ЛПС нельзя смоделироватькак увеличение концентрации сайтов связывания, а только как увеличение площади активирующей поверхности.
Такое представление позволяет воспроизвести эффект поверхностногоингибирования, наблюдаемый в экспериментах [17, 18]. Мы получили кинетику активациикалликреина и FXII и продемонстрировали, что к моменту измерения в рассматриваемыхэкспериментах [17, 18] система была далека от состояния равновесия. В результате, равныенаблюдаемые концентрации калликреина были получены в экспериментах для концентрацийЛПС ниже и выше оптимального значения. Мы показали, что кинетика процесса активациизначительно отличается для разных концентраций ЛПС, и эффект в большей степени выражен в присутствие HMWK. Активация прекалликреина на поверхности агрегата в составе111Таблица 3.2: Относительная чувствительность моделей 3.1.1, 3.1.3 к различным параметрам.Серым отмечены параметры, имеющие наибольшее влияние на результат моделирования.модель 1параметрмодель 2относительная чувствительностьпараметротносительная чувствительностьобъемы компартментов�sol0.003�sol0.023�lps-0.004�lps-0.006начальные концентрации�0.905�0.35�1.209�0.727�¯0.254�¯0.266�0.307кинетические константы�10.246�10.072�−1−0.246�−1−0.072�20.103�20.016�30.768�30.135�3−0.866�3−0.117�40.258�40.068�4−0.257�4−0.068�50.025�−5−0.008�60.025�−6−0.008�70.025�−7−0.008�80.147�−8−0.165�90.285�9−0.222комплекса [PK, HMWK] преобладает при низких концентрациях ЛПС, тогда как активациярастворенного прекалликреина протекает более эффективно при высоких концентрациях112ЛПС.Поверхностные эффекты имеют особое значение для функционирования контактной системы.
Было показано, что активация FXII может происходить при его связывании с поверхностью тромбоцитов, и что этот процесс может выступать в роли чувствительного к потокурегулятора, сдвигающего баланс между поверхностно-зависимой активацией свертыванияи плазменным ингибированием [273].
Активация контактной системы на циркулирующихмикровезикулах может объяснить эффект гиперкоагуляции плазмы человека при разбавлении [153]. Из наших результатов следует, что агрегаты ЛПС активируют контактную системучерез аналогичные механизмы, предполагающие присутствие ЛПС в плазме в агрегированном состоянии.Химический состав ЛПС может иметь решающее влияние на степень активации свертывания за счет экранирования отрицательно заряженных частей молекулы полисахариднойцепью [18]. В самом деле, в то время как липид А, помещенный в раствор плазмы крови,вызывает сильный ответ контактной системы, цепи полисахарида не вызывают никакого эффекта [18].
Анализ доступных экспериментальных данных о структуре агрегатов, формируемых различными ЛПС, приведен в разделе 2.2 главы 1. В главе 4 мы подробно рассмотримустройство ЛПС-содержащих систем при помощи молекулярных моделей.Глава 4МД моделирование структуры ЛПС,ЛПС-агрегатов и ЛПС-мембранОсновным объектом нашего исследования являлся ЛПСS. typhimurium,обладающий струк-турой, приведенной на рис. 4.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
