Диссертация (1145903)
Текст из файла
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиНаумова Александра АндреевнаВЛИЯНИЕ ГЛУТОКСИМА И МОЛИКСАНАНА ВНУТРИКЛЕТОЧНУЮ КОНЦЕНТРАЦИЮ Са2+ В МАКРОФАГАХ:РОЛЬ КАСКАДА МЕТАБОЛИЗМА АРАХИДОНОВОЙ КИСЛОТЫ ИАКТИНОВОГО ЦИТОСКЕЛЕТА03.01.02 - биофизикаДИССЕРТАЦИЯна соискание учёной степени кандидатабиологических наукНаучный руководитель:профессор, доктор биологических наукЗоя Иринарховна КрутецкаяСАНКТ-ПЕТЕРБУРГ20172ОГЛАВЛЕНИЕСПИСОК СОКРАЩЕНИЙ .........................................................................................
51. ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................. 72. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .......................................................................................... 112.1.
Механизмы кальциевой сигнализации в невозбудимых клетках ............. 112.1.1. Са2+ - универсальный вторичный посредник в живых клетках ................. 112.1.2. Механизмы мобилизации ионов Са2+ из внутриклеточных депо .............. 142.1.2.1. Са2+-депо невозбудимых клеток ................................................................. 142.1.2.2. Фосфоинозитидный путь передачи сигнала ............................................. 172.1.2.3. Са2+-каналы, активируемые инозитол-1,4,5-трифосфатом ...................... 182.1.3.
Депо-зависимый вход Са2+ в клетку.............................................................. 202.1.3.1. Модели депо-зависимого входа Са2+ ......................................................... 222.1.3.2. Биофизические характеристики депо-зависимых Са2+-каналов ............. 292.1.3.3. Молекулярная природа депо-зависимых Са2+-каналов ............................ 292.2. Арахидоновая кислота и продукты её метаболизма .....................................
352.2.1. Структурно-функциональная организация фосфолипаз А2 ....................... 372.2.2 Каскад метаболизма арахидоновой кислоты................................................. 412.2.2.1. Циклооксигеназный путь метаболизма арахидоновой кислоты ............. 442.2.2.2. Липоксигеназный путь метаболизма арахидоновой кислоты ................. 462.2.2.3. Эпоксигеназный путь метаболизма арахидоновой кислоты ...................
492.2.3. Ингибиторы каскада метаболизма арахидоновой кислоты ........................ 512.3. Структурно-функциональная организация актинового цитоскелета ...... 622.3.1. Структура мономерного и полимеризованного актина .............................. 622.3.2. Реорганизация актиновых филаментов......................................................... 652.3.3.
Актин-связывающие белки ............................................................................ 672.3.3.1. Структура и функции Arp2/3-комплекса ................................................... 672.3.3.2. Структура и функции белков WASP .......................................................... 6932.4. Механизмы редокс-регуляции в клетке .......................................................... 722.4.1.
Система глутатион/окисленный глутатион (GSH/GSSG) – основнаяантиоксидантная система в клетке .......................................................................... 732.4.2. Редокс-регуляция активности клеточных белков ........................................ 792.4.3. Лекарственные средства на основе GSSG .................................................... 852.5. Заключение по обзору литературы и постановка задачи исследования .. 903.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ............................................. 923.1. Объект исследования........................................................................................... 923.2. Растворы ................................................................................................................ 933.3.ИзмерениевнутриклеточнойконцентрацииСа2+спомощьюфлуоресцентного Са2+-зонда Fura-2AM ..................................................................
933.3.1. Экспериментальная установка на базе люминесцентного микроскопа«Люмам-КФ» ............................................................................................................. 943.3.2. Экспериментальная установка на базе флуоресцентного микроскопа LeicaDM 4000B ................................................................................................................... 964.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ ...................................................................... 994.1. Влияние препаратов глутоксим и моликсан на внутриклеточнуюконцентрацию Са2+ в макрофагах ........................................................................... 994.2.
Влияние ингибиторов фосфолипаз А2 на Са2+-ответы, вызываемыеглутоксимом и моликсаном ...................................................................................... 994.3. Влияние ингибиторов циклооксигеназ на Са2+-ответы, индуцируемыеглутоксимом и моликсаном .................................................................................... 1034.4. Влияние ингибиторов липоксигеназ на Са2+-ответы, вызываемыеглутоксимом и моликсаном ....................................................................................
1104.5. Влияние ингибиторов эпоксигеназ на Са2+- ответы, индуцируемыеглутоксимом и моликсаном .................................................................................... 1214.6. Влияние ингибиторов актин-связывающих белков на Са2+-ответы,вызываемые глутоксимом и моликсаном в макрофагах ............................. 1282944.7. Возможная роль каскада метаболизма арахидоновой кислоты иактиновогоцитоскелетавдействииглутоксимаимоликсананавнутриклеточную концентрацию Са2+ в макрофагах .......................................
1345. ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................... 1416. ВЫВОДЫ ................................................................................................................ 145СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................................................... 1465СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ4-БФБ – 4-бромфенацилбромид;АК – арахидоновая кислота;АФА (RNS) – активные формы азота (reactive nitrogen species);АФК (ROS) – активные формы кислорода (reactive oxygen species);ГПЭТЕК – гидропероксиэйкозатетраеновая кислота;ГЭТЕК – гидроксиэйкозатетраеновая кислота;ДАГ – диацилглицерол;ЛОГ – липоксигеназа;ЛТ – лейкотриен;НДГК – нордигидрогуаретиковая кислота;НПВП – нестероидные противовоспалительные препараты;ПГ – простагландин;ПКС – протеинкиназа С;ФИК – фосфатидилинозитолкиназа;ФИ3К – фосфатидилинозитол-3-киназа;ФИ4К – фосфатидилинозитол-4-киназа;ФЛА2 (PLA2) – фосфолипаза А2 (phospholipase A2);ФЛС – фосфолипаза С;ЦОГ – циклооксигеназа;СР (SR) – саркоплазматический ретикулум (sarcoplasmic reticulum);ТК – тромбоксан;ЭР (ER) – эндоплазматический ретикулум (endoplasmic reticulum);ЭЭТЕК – эпоксиэйкозатриеновая кислота;Arp2/3 – actin-related protein 2/3 (белок, связанный с актином, 2/3);[Ca2+]i – внутриклеточная концентрация Са2+;CRAC (CRAC-канал) - calcium-release-activated calcium channel (Са2+-канал, активируемыйосвобождением Са2+ из депо);CYP – cytochrome P450 (цитохром Р450);Сys – цистеин;EGF – epidermal growth factor, эпидермальный фактор роста;GSH – восстановленный глутатион;6GSSG – окисленный глутатион;IL – interleukin (интерлейкин);IP3 – inositol-1,4,5-trisphosphate (инозитол-1,4,5-трифосфат);PIP2 – phosphatidyl inositol-4,5-bisphosphate (фосфатидилинозитол-4,5-дифосфат);SERCA-sarco/endoplasmicreticulumCa2+-ATPase(Са2+-АТФазасарко/эндоплазматического ретикулума);WASP - Wiskott – Aldrich syndrome protein (белок синдрома Вискотта – Олдрича).71.
ВВЕДЕНИЕАктуальность исследования. Фундаментальным регуляторным механизмом в живойклетке является редокс-регуляция передачи сигналов и экспрессии генов (Filomeni et al., 2002;Biswas et al., 2006). Ведущая роль в редокс-регуляции и поддержании редокс-статуса клеткипринадлежит системе глутатион/ окисленный глутатион (GSH/GSSG) (Biswas et al., 2006). GSH(γ-L-глутамил-L-цистеинил-L-глицин)являетсяоднимизключевыхвнутриклеточныхантиоксидантов (Biswas et al., 2006).
Содержание GSSG в цитозоле повышается в условияхокислительного стресса, что послужило основанием рассматривать его как агрессивнуюмолекулу. Однако было показано, что GSSG может оказывать рецептор-опосредованноедействие на внутриклеточные процессы (Filomeni et al., 2002; Townsend et al., 2008).В настоящее время на основе GSSG синтезирован ряд фармакологических препаратов,которые характеризуются иммуномодулирующим и системным цитопротекторным эффектами(Borisov et al., 2001; Жуков и др., 2004).
К этой группе препаратов относятся глутоксим®(динатриевая соль GSSG с d-металлом в наноконцентрации, «ФАРМА-ВАМ», СанктПетеребург) и моликсан® (комплекс глутоксима с нуклеозидом инозином, «ФАРМА-ВАМ»,Санкт-Петербург). Несмотря на широкое использование этих лекарственных препаратов вмедицинской практике, клеточные и молекулярные механизмы их действия остаются во многомне изученными.Одной из основных мишеней действия глутоксима и моликсана являются такиеиммунокомпетентные клетки, как макрофаги (Еремеев, Гергерт, 2013). Ранее на кафедребиофизики Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) было впервыепоказано, что GSSG, глутоксим и моликсан вызывают увеличение внутриклеточнойконцентрации Са2+, [Ca2+]i, связанное с мобилизацией Са2+ из внутриклеточных тапсигаргинчувствительных Са2+-депо и последующим депо-зависимым входом Са2+ в перитонеальныемакрофаги крысы (Крутецкая и др., 2007; Курилова и др., 2008, 2011а, б).
Установлено также,что в действии глутоксима и моликсана на [Ca2+]i в макрофагах принимают участие такиесигнальные молекулы, как тирозинкиназы и тирозинфосфатазы (Крутецкая и др., 2007;Курилова и др., 2008), ФИ3К и ФИ4К (Крутецкая и др., 2008), ключевые ферментыфосфоинозитидного пути передачи сигнала ФЛС и ПКС (Крутецкая и др., 2009), элементыцитоскелета (Крутецкая и др., 2011; Курилова и др., 2012а, б; Крутецкая и др., 2013; Kurilova etal., 2013; Миленина и др., 2014), рецепторы, ассоциированные с гетеротримерными G-белками(Krutetskaya et al., 2014), малые G-белки суперсемейства Ras (Крутецкая и др., 2014).8В ходе иммунного ответа активированные фагоциты продуцируют большие количествасвободной арахидоновой кислоты (АК), которая высвобождается из мембранных липидов сучастием фосфолипаз А2 и далее легко окисляется в клетке по трём основным ферментативнымпутям с участием циклооксигеназ, липоксигеназ и цитохром Р-450-подобных эпоксигеназ(Needleman et al., 1986; Lapetina, 1990; Крутецкая, Лебедев, 1993; Dennis et al., 2011).
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
