УДК: 546.185:611-018.54]+547.96:577.15
Год издания: 2006

ХАРАКТЕР ДЕЙСТВИЯ ИОНА ПИРОФОСФАТА НА ФУНКЦИЮ АКТИВАТОРОВ ПЛАЗМИНОГЕНА И РАСЩЕПЛЕНИЕ БЕЛКОВ ПРОТЕИНАЗАМИ

Пыжова Н.С.Никандров В.Н.
Рубрики: 76.03.41
Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии
Тема НИР: Изучить влияние биогенных фосфатов на реакции протеолиза для разработки дифференциально-диагностических тестов и медицинских биотехнологий
Сроки выполнения НИР: 2005-2006 гг.
Научный руководитель: д-р биол. наук, проф. В.Н. Никандров
Источник финансирования: госбюджет

Влияние ионов неорганического фосфата на процессы протеолиза до сих пор недостаточно изучено, поскольку не проводились целенаправленные исследования. Ранее на основе стимуляции ионами ортофосфата фибринолитической активности митохондриальной фракции головного мозга и печени мышей было выдвинуто представление о «фосфатном эффекте» в протеолизе (Никандров, Пыжова, 1998, 2001), не зависящем от ресинтеза в системе АТФ. Действие ионов неорганического пирофосфата оставалось неясным.

Методом лизиса белков субстратов (фибриногена человека, казеина по Гаммерстену, сывороточного альбумина лошади, гемоглобина быка или желатина) в тонком слое агарового геля (концентрация белков – 10 г/л, агара “Difco” – 10 г/л) с последующей визуализацией зон лизиса белков путем обработки пластин 1 н раствором трихлоруксусной кислоты изучено влияние пирофосфата натрия в концентрации 10-8-10-1 М на плазминоген-активаторную способность стрептокиназы, урокиназы, тканевого активатора плазминогена из сердца свиньи, а также на активность трипсина, α-химотрипсина, субтилизина, папаина, пепсина и металлопротеиназы Bacillus megaterium.

Пирофосфат в концентрации 10-5-10-4 М вызвал рост плазминоген-активаторной способности стрептокиназы на 27-35% и тканевого активатора на 20-100%, при концентрации 10-1 М подавлял урокиназу на 40%.

При концентрации 10-3-10-1 М анион усиливал расщепление трипсином практически всех белков в 1,5-5,0 раз (особенно гемоглобина), а расщепление фибриногена - на 30-120% при концентрации 10-6-10-2 М. Наиболее сильно пирофосфат активировал расщепление α-химотрипсином желатина: анион был эффективен уже в концентрации 10-6 М с максимумом при 10-2 М (290%). В меньшей мере возрастало расщепление гемоглобина и альбумина, а лизис фибриногена этой протеиназой пирофосфат (10-2-10-1 М) подавлял на 55-60%. В концентрации 10-4-10-1 М анион стимулировал расщепление субтилизином фибриногена, гемоглобина, желатина и альбумина в 1,3-3,7 раза (лизис желатина уже при концентрации аниона 10-6 М возрастал на 50%), тогда как лизис казеина активировался лишь при концентрации пирофосфата 10-2 М, а с увеличением ее подавлялся на 60%.

Протеолитическая активность цистеиновой протеиназы папаина стимулировалась пирофосфатом в диапазоне 10-2-10-1 М лишь по гемоглобину и желатину в 1,4-3,6 раза. В то же время лизис фибриногена и казеина подавлялся анионом в диапазоне 10-3-10-1 М на 20-50%, а расщепление альбумина – полностью.

В присутствии 10-5-10-3 М пирофосфата активность аспартильной притеиназы пепсина росла по гемоглобину, желатину и фибриногену в 1,4-2,8 раз, а при концентрации > 10-3 М угнеталась вплоть до полного подавления.

Активность металлопротеиназы бацилл возрастала лишь при концентрации аниона 10-6-10-5 М при расщеплении гемоглобина и казеина в 1,3-1,8 раз. При концентрации ≥ 10-4 М (а по фибриногену – начиная с 10-6 М) анион угнетал активность протеиназы по всем субстратам вплоть до полного подавления.

Следовательно, пирофосфат оказывает выраженное влияние на активность протеиназ всех четырех групп, активацию плазминогена стрептокиназой и, особенно, его тканевым активатором, причем, зачастую, при достаточно низких концентрациях. Влияние носит сложный характер, зависящий от концентрации аниона, конкретной протеиназы (активатора плазминогена), расщепляемого субстрата. Повышение пирофосфатом гемоглобинолитической активности всех протеиназ, вероятно, отражает изменения субстрат-энзимных взаимодействий из-за специфического связывания аниона с гемом. Однако изменения в расщеплении других белков наводят на мысль о возможных разной степени изменениях конформации молекул протеиназ, что диктует необходимость дальнейшего изучения взаимодействия пирофосфата с протеиназами.


Область применения: общая, медицинская и прикладная, энзимология, экспериментальная медицина, медицинская биотехнология
Рекомендации по использованию: полученные факты следует учитывать в биотехнологии энзиматического гидролиза белкового сырья, при разработке разнообразных дифференциально-диагностических тестов, основанных на протеолитических реакциях
Предложения по сотрудничеству: совместные исследования с институтами и центрами, разрабатывающими вопросы медицинской биотехнологии, биохимии и физиологии патогенных микроорганизмов, а также регуляции протеолиза в норме и патологии в Беларуси, странах СНГ и дальнего зарубежья


в начало med.by баннеры учреждения авторы расширенный поиск
Достижения медицинской науки Беларуси.
Copyright © 1997-2019 НИО РНМБ
Вопросы и комментарии просьба отправлять Администратору сайта