Влияние L-аргинина на активность лизосомальных цистеиновых протеиназ в эксперименте и при стимуляции оксидативного стресса in vitro
- Авторы: Фомина М.А.1, Кудлаева А.М.1
-
Учреждения:
- Рязанский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова
- Выпуск: Том 96, № 5 (2015)
- Страницы: 876-882
- Тип: Экспериментальная медицина
- URL: https://journals.rcsi.science/kazanmedj/article/view/2047
- DOI: https://doi.org/10.17750/KMJ2015-876
- ID: 2047
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель. Изучение прямого влияния аргинина на активность лизосомальных цистеиновых протеиназ in vitro как в эксперименте, так и при стимуляции оксидативного стресса.
Методы. Исследование проведено на 72 крысах-самках линии Wistar с массой тела 280-320 г, которых разделили на 12 серий по 6 крыс в каждой. Для анализа использовали выделенные из печени интактных животных суспензии лизосом, которые in vitro инкубировали в растворе сахарозы в присутствии L-аргинина, а также в присутствии L-аргинина при стимуляции оксидативного стресса. В контрольных группах проводили in vitro инкубацию в среде выделения и с добавлением оксиданта соответственно. Каждую серию воспроизводили трижды, инкубацию осуществляли при температуре 37 °C на водяной бане в течение 1, 2 и 4 ч. Активность катепсинов В, L и Н изучали спектрофлуориметрическим методом в двух фракциях - лизосомальной и внелизосомальной. В качестве основного маркёра лабилизации мембран использовали активность кислой фосфатазы.
Результаты. Применение аргинина в концентрации 5 мМ при инкубации in vitro сопровождалось подавлением активности катепсина Н и повреждением лизосомальной мембраны при 1-часовой инкубации, однако дальнейшее увеличение времени инкубации приводило к её стабилизации. In vitro воздействие 5 мМ Н2О2 вызывало рост активности катепсинов В и L и падение активности катепсина Н без выраженных изменений распределения ферментов между вне- и интрализосомальной фракциями. На фоне оксидативного стресса 5 мМ аргинин при 2-часовой инкубации in vitro снижал проницаемость лизосомальной мембраны для катепсинов В, Н и L, при 4-часовой инкубации приводил к дестабилизации лизосомальной мембраны.
Вывод. Прямое воздействие аргинина в конечной концентрации 5 мМ в течение исследуемых промежутков времени приводит к отчётливым изменениям как активности лизосомальных цистеиновых протеиназ, так и стабильности лизосомальной мембраны.
Ключевые слова
Об авторах
Мария Алексеевна Фомина
Рязанский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова
Автор, ответственный за переписку.
Email: anyakudlaeva@mail.ru
Анна Михайловна Кудлаева
Рязанский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова
Email: anyakudlaeva@mail.ru
Список литературы
- Арапова А.И., Фомина М.А. Эффекты l-аргинина на состояние лизосомального цистеинового протеолиза сердечной и скелетной мышц // Фундаментал. исслед. - 2014. - №10. - С. 1269-1273.
- Васильева О.С. Комплексное участие цистеиновых катепсинов в раковой прогрессии [Электронный ресурс] // Электрон. научн. ж. «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ» 677. - http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2009/055.pdf (дата обращения: 07.12.2014).
- Дилакян Э.А., Цветкова И.В. Лизосомные цистеиновые протеиназы при неопластической трансформации // Биомед. хим. - 2005. - Т. 51, вып. 5. - С. 485-500.
- Пупышев А.Б. Пермеабилизация лизосомных мембран как апоптогенный фактор // Цитология. - 2011. - Т. 53, №4. - С. 313-324.
- Степанов Ю.М., Кононов И.Н., Журбина А.И., Филиппова А.Ю. Аргинин в медицинской практике (обзор литературы) // Ж. АМН України. - 2004. - Т. 10, №1. - С. 340-352.
- Barrett A.J., Kirschke H. Cathepsin B, cathepsin H, cathepsin L // Methods in Enzymol. - 1981. - Vol. 80. - P. 535-561. http://dx.doi.org/10.1016/S0076-6879(81)80043-2
- Felbor U., Dreier L., Bryant R.A. et al. Secreted cathepsin L generates endostatin from collagen XVIII // EMBO J. - 2000. - Vol. 19, N 6. - P. 1187-1194. http://dx.doi.org/10.1093/emboj/19.6.1187
- Hamel F.G., Upward J.L., Siford G.L. et al. Inhibition of proteasome activity by selected amino acids // Metabolism. - 2003. - Vol. 52, N 7. - Р. 810-814. http://dx.doi.org/10.1016/S0026-0495(03)00094-5
- Horn M., Pavlik M., Doleckova L. et al. Arginine-based structures are specific inhibitors of cathepsin C. Application of peptide combinatorial libraries // Eur. J. Biochem. - 2000. - Vol. 267, N 11. - Р. 3330-3336. http://dx.doi.org/10.1046/j.1432-1327.2000.01364.x
- Shaw E., Kettner C. The specificity of cathepsin B // Acta Biol. Med. Ger. - 1981. - Vol. 40, N 10-11. - Р. 1503-1511.
- Terman А., Kurz T., Gustafsson B. et al. Lysosomal labilization // IUBMB Life. - 2006. - Vol. 58, N 9. - P. 531-539. http://dx.doi.org/10.1080/15216540600904885
- Zhang L., Lockwood T.D. Phenylalaninylargininylarginine: a novel tripeptide exerting Zn(2+)-dependent, insulin-mimetic inhibitory action on myocardial proteolysis // Biochem J. - 1993. - Vol. 293, pt. 3. - Р. 801-805. http://dx.doi.org/10.1042/bj2930801