Отправить статью по E-mail Влияние аргинина на активность и компартментализацию лизосомальных цистеиновых протеиназ паренхиматозных органов при оксидативном стрессе на фоне экспериментальной гипергомоцистеинемии
- Авторы: Фомина М.А.1, Терентьев А.А.2
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
- ФГБОУ ВО Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздрава России
- Выпуск: Том 26, № 2 (2018)
- Страницы: 195-212
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.rcsi.science/pavlovj/article/view/9092
- DOI: https://doi.org/10.23888/PAVLOVJ2018262195-212
- ID: 9092
Цитировать
Аннотация
Цель. Оценка влияния аргинина на активность и внутриклеточное распределение катепсинов B, L, H в ткани печени, почки и легкого при экспериментальной гипергомоцистеинемии и развивающегося на ее фоне окислительного повреждения белков.
Материалы и методы. Гипергомоцистеинемию у крыссамцов линии Wistar формировали пероральным введением суспензии метионина в дозе 1,5 г/кг ежедневно 2 раза в сутки в течение 21 суток, для изучения действия аргинина субстанцию в дозе 500 мг/кг применяли перорально с 12 по 21 сутки введения метионина. В гомогенатах тканей измерения проводились в цитоплазматической и лизосомальной фракциях. Оценка состояния окислительной модификации белков проводилась анализом спектра поглощения карбонильных производных, активность катепсинов В, L, Н – спектрофлуориметрическим методом, активность кислой фосфатазы – унифицированным методом «по конечной точке».
Результаты. В цитоплазматической (неседиментируемой) фракции печени и почки на фоне нарастания продуктов окислительной модификации белков при экспериментальной гипергомоцистеинемии обнаружено снижение активности катепсина L (в обеих тканях), катепсина В (в почке), катепсина Н (в печени). Введение аргинина при экспериментальной гипергомоцистеинемии полностью устраняло проявления окислительного повреждения белков, частично корректируя активность ферментов: наблюдалось нарастание активности в неседиментируемой (цитоплазматической) фракции за счет внутриклеточного перераспределения ферментов. Обнаружены обратные корреляционные связи между содержанием продуктов окислительного карбонилирования белков и активностью катепсинов в неседиментруемой фракции, а также долей их неседиментируемой активности.
Выводы. 1. Аргинин в дозе 500 мг/кг при 10дневном введении полностью корректирует развивающееся на фоне экспериментальной гипергомоцистеинемии повышение продуктов окислительного карбонилирования белков. 2. Под действием аргинина происходит нарастание сниженной при изолированной гипергомоцистеинемии активности катепсинов В, L, Н в цитоплазматической фракции печени и почки за счет внутриклеточного перераспределения ферментов. 3. Изменения компартментализации лизосомальных цистеиновых протеиназ под действием аргинина происходят через вызываемое им неселективное повышение проницаемости лизосомальной мембраны. 4. Обнаружены обратные корреляционные связи содержания продуктов окислительной модификации белков с активностью катепсинов в цитоплазматической (неседиментируемой) фракции и долей их неседиментируемой активности, позволяющие предполагать наличие вклада изменения компартментализации лизосомальных цистеиновых протеиназ в развивающуюся под действием аргинина компенсацию окислительного стресса на фоне экспериментальной гипергомоцистеинемии.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Мария Алексеевна Фомина
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Автор, ответственный за переписку.
Email: marya.fom@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5550-0625
SPIN-код: 1480-4281
к.м.н., доцент, доцент кафедры биологической химии с курсом клинической лабораторной диагностики факультета дополнительного профессионального образования
Россия, 390026 г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9Александр Александрович Терентьев
ФГБОУ ВО Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздрава России
Email: marya.fom@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2453-8377
SPIN-код: 1141-6524
д.м.н., профессор, членкорреспондент РАН, профессор кафедры биохимии и молекулярной биологии лечебного факультета
Россия, 117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1Список литературы
- Jakubowski H., Głowacki R. Chemical biology of homocysteinethiolactone and related metabolites // Adv. Clin. Chem. 2011. Vol. 55. Р. 81103. doi: 10.1016/B9780123870421.000058
- Муравлева Л.Е., МолотовЛучанский В.Б., Клюев Д.А., и др. Окислительная модификация белков: проблемы и перспективы исследования // Фундаментальные исследования. 2010. №1. C. 7478.
- Yan L.J. Analysis of oxidative modification of proteins // Current Protocols in Protein Science. 2009. Vol. 56, №1. P. 14.4.114.4.28.
- Пупышев А.Б. Пермеабилизация лизосомальных мембран как апоптогенный фактор // Цитология. 2011. Т. 53, №4. С. 313324.
- Ильичева А.С., Фомина М.А. Влияние Lаргинина и карнитина на активность катепсинов L, H и проницаемость лизосомальной мембраны в сердечной мышце при выраженной гипергомоцистеинемии // Казанский медицинский журнал. 2015. Т. 96, №5. С. 819824. doi:10.17750/ KMJ2015819
- Медведев Д.В., Звягина В.И., Фомина М.А. Способ моделирования тяжелой формы гипергомоцистеинемии у крыс // Российский медикобиологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2014. Т. 22, №4. С. 4246.
- Покровский М.В., Покровская Т.Г., Кочкаров В.И. Эндотелиопротекторные эффекты Lаргинина при моделировании дефицита окиси азота // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2008. Т. 71, №2. С. 2931.
- Дубинина Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток (жизнь и смерть, созидание и разрушение). Физиологические и клиникобиохимические аспекты. СПб.: Издательство «Медицинская пресса», 2006.
- Фомина М.А., Абаленихина Ю.В., Фомина Н.В., и др. Способ комплексной оценки содержания продуктов окислительной модификации белков в тканях и биологических жидкостях. Патент РФ на изобретение №2524667. 27.07.2014. Бюл. № 21. Доступно по: http://www1.fips.ru/Archive/ PAT/2014 FULL/2014.07.27/INDEX_RU.HTM. Ссылка активна на 23 января 2018.
- Никитина Ю.В., Мухина И.В. Изменения окислительных процессов в ткани головного мозга и крови крыс в раннем онтогенезе // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2009. Т. 6, №1. C. 124131.
- Barrett A.J., Kirschke H. Cathepsin B, Cathepsin H, Сathepsin L // Methods in Enzymol. 1981. Vol. 80. P. 535561.
- Борискина М.А. Изменение активности лизосомальных цистеиновых протеиназ у больных хроническими лейкозами в динамике заболевания: дис. … канд. мед. наук. Рязань, 1996.
- Губский Ю.И., Беленичев И.Ф., Левицкий Е.Л., и др. Токсикологические последствия окислительной модификации белков при различных патологических состояниях // Современные проблемы токсикологии. 2005. Т. 8, №3. С. 2027.
- Ильичева А.С., Фомина М.А., Медведев Д.В. Характеристика продуктов окислительного повреждения белков миокарда на фоне гипергомоцистеинемии // Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2014. Т. 2, №4. С. 3743.
- Niu Y., Des Marais T.L., Tong Z., et al. Oxidative stress alters global histone modification and DNA methylation // Free Radic. Biol. Med. 2015. Vol. 82. P. 2228.
- DalleDonne I., Rossi R., Colombo R., et al. Biomarkers of oxidative damage in human disease // Clin. Chem. 2006. Vol. 32. Р. 601623.
- Васильева О.С., Серебров В.Ю., Турк Б., и др. Изучение механизма аутокаталитической активации прокатепсина H in vitro // Электронный журнал «Исследовано в России». 2002. С. 10921102. Доступно по: http://docplayer.ru/31006556Izucheniemehanizmaautokataliticheskoyaktivaciiprokatepsinahinvitro.html. Ссылка активна на 23 января 2018.
- Menard R., Carmona E., Takebe S., et al. Autocatalytic processing of recombinant human procathepsin L. Contribution of both intermolecular and unimolecular events in the processing of procathepsin L in vitro // J. Biol. Chem. 1998. Vol. 273, №8. P. 44784484.
- Almeida P.C., Nantes I.L., Chagas J.R., et al. Cathepsin B activity regulation. Heparinlike glycosaminogylcans protect human cathepsin B from alkaline pHinduced inactivation // J. Biol. Chem. 2001.Vol. 276. P. 944951.
- Terman A., Kurz T., Gustafsson B., et al. Lysosomal Labilization // IUBMB Life. 2006. Vol. 58, N9. P. 531539. doi: 10.1080/152165 40600904885
Дополнительные файлы
