WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 |

Анализ степени структурной и функциональной однотипности поливалентного ингибитора протеаз, содержащегося в поджелудочной железе животных, и соевого ингибитора трипсина

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Памирский Игорь Эдуардович

АНАЛИЗ СТЕПЕНИ СТРУКТУРНОЙ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ

ОДНОТИПНОСТИ ПОЛИВАЛЕНТНОГО ИНГИБИТОРА ПРОТЕАЗ,

СОДЕРЖАЩЕГОСЯ В ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЕ ЖИВОТНЫХ, И

СОЕВОГО ИНГИБИТОРА ТРИПСИНА

03.00.13 – физиология 03.00.04 – биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Благовещенск – 2009 2

Работа выполнена на кафедре биологической химии ГОУ ВПО «Амурская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор, Бородин Евгений Александрович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, Лукьянова Ольга Николаевна доктор биологических наук, профессор, Новгородцева Татьяна Павловна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Защита состоится «12» ноября 2009 г. в 10-00 на заседании Объединенного диссертационного совета ДМ 005.008.03 при Институте биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН по адресу: 690041, г.Владивосток, ул.Пальчевского, 17.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН.

Автореферат разослан « 1 » октября 2009 г.

Ученый секретарь Объединенного диссертационного совета, к.м.н. А.Ю. Горькавая

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ферментативный гидролиз белков (протеолиз) лежит в основе регуляции важных физиологических процессов (переваривание белковых компонентов пищи, образование кровеносных сосудов, иммунный ответ, секреция) на разных уровнях организации (Seiki, Yana, 2003; Chondrogianni, Gonos, 2008; Skrko-Glonek, SobieckaSzkatua, 2008). Протекание протеолиза обеспечивается большим количеством протеолитических ферментов (протеаз), которые способны функционировать внутри и вне клеток. Типичными представителями ферментов класса протеаз являются трипсин, калликреин, тромбин, плазмин, урокиназа, пепсин, дуоденаза, катепсины. Протеолиз регулируется преимущественно белками-ингибиторами, составляющими мощный антипротеолитический потенциал организма. Белки-ингибиторы встречаются в организмах млекопитающих, червей, микробов и растений (Zavasnik-Bergant, 2008). Предотвращая преждевременную и чрезмерную активность, либо полностью блокируя работу протеолитических ферментов, ингибиторные белки участвуют в механизмах многих сопряженных с протеолизом процессов, таких как свертывание крови, распад фибринового сгустка, активация комплемента и других.

Функциональная деятельность ингибиторов не ограничивается влиянием на протеазы, они также могут препятствовать действию цитокинов, токсинов и ряда других биологически активных веществ (Зорин и соавт., 1995).

Особую группу белков-ингибиторов животного происхождения составляют серпины. Серпины ингибируют сериновые протеазы – ключевые ферменты, отвечающие за функционирование и взаимосвязь физиологических систем организма (пищеварение, иммунитет, гемостаз и др.). К характерным представителям данной группы белков относят гирудин, 1-антитрипсин, 2-макроглобулин и другие. Особый интерес представляет поливалентный ингибитор протеаз (апротинин), выделенный из органов крупного рогатого скота, который активно практикуется как регулятор протеолиза в организме человека. Аналоги белковингибиторов животного происхождения обнаружены у таких растений как табак, горчица, картофель, пшеница, соя и другие (Дунаевский и соавт., 2005; Мосолов, Валуева, 2005). В частности, к ним относятся ингибиторы из соевых бобов, способные препятствовать действию сериновых протеаз, подобно серпинам. К сожалению, вопрос о структурной и функциональной однотипности протеазных ингибиторов, присутствующих в организмах животных и растений, имеет существенные пробелы. Поэтому в качестве объектов сравнения были выбраны поливалентный ингибитор протеаз поджелудочной железы животных (апротинин) и соевый ингибитор трипсина. Кроме того, актуальность данного исследования обуславливается исключительно важной ролью регуляторов протеолиза в функционировании физиологических процессов.

Цель работы: проанализировать степень структурной гомологии и функциональную однотипность апротинина животного происхождения и соевого ингибитора трипсина (СИТ).

Задачи исследования:

1. Методами биоинформатики установить степень структурной гомологии, спектр биологической активности и определить потенциальные молекулы-мишени апротинина и СИТ из числа протеаз организма человека.

2. Определить трипсин-ингибиторную активность апротинина и СИТ в опытах in vitro.

3. Изучить влияние апротинина и СИТ на свертывание крови (протромбиновое тромбопластиновое время и тромбиновое время).

4. Определить влияние апротинина и СИТ на фибринолиз (время фибринолиза).

5. Сравнить влияние апротинина и СИТ на агрегацию тромбоцитов (скорость и степень агрегации).



6. Проанализировать влияние апротинина и СИТ на функциональное состояние системы комплемента (гемолитическая активность комплемента).

7. Изучить влияние приема изолята соевого белка, содержащего соевый ингибитор трипсина, на общую протеолитическую и трипсинингибиторную активности в сыворотке крови людей.

биоинформатики показана высокая структурная гомологичность белкового ингибитора протеаз животного происхождения апротинина и его растительного аналога – соевого ингибитора трипсина (СИТ).

Сравнение электронных структурных формул позволило выявить, что оба соединения являются ингибиторами ренина, а также ангиотензинпревращающего и эндотелин-превращающего ферментов. Апротинин и СИТ не обладают токсичностью, мутагенностью, канцерогенностью и тератогенностью. Произведено построение электронных трехмерных третичных структур изученных соединений, что необходимо для расчета молекул-мишеней.

Впервые приведены доказательства, что апротинин и СИТ имеют не только структурное, но и функциональное сходство. Они в одинаковой степени ингибируют трипсин в опытах in vitro. При исследовании влияния на гемостатические показатели в опытах in vitro апротинин и СИТ препятствуют свертыванию крови (СИТ замедляет время свертывания по внутреннему и внешнему пути, а апротинин только по внутреннему) и блокируют фибринолиз. Оба соединения оказывают антиагрегационное действие, не различаясь между собой по силе торможения обратимой, двухфазной, необратимой АДФ-инициируемой и двухфазной адреналининициируемой агрегации. Растворы апротинина и СИТ в концентрации 0,01-1,0% не влияют на скорость и интенсивность комплемент-зависимого гемолиза.

Впервые получены данные, свидетельствующие, что двухмесячный прием соевого белка, содержащий активный СИТ, снижает общую протеолитическую и увеличивает трипсин-ингибиторную активность сыворотки крови.

Положения, выносимые на защиту:

1. На уровне первичной структуры белки апротинин и СИТ являются низкогомологичными соединениями. Наиболее высокий уровень сходства наблюдается между С-концевым участком полипептидной цепи СИТ и молекулой апротинина.

2. Апротинин и СИТ проявляют высокую степень функциональной однотипности в отношении трипсина и физиологических показателей гемостаза.

Теоретическая значимость. Получены новые знания о структурной гомологии и функциональной однотипности апротинина и соевого ингибитора трипсина. Эти данные расширяют недостаточно разработанные представления о физиологической роли апротинина и соевого ингибитора трипсина в регуляции функциональных процессов организма (свертывание крови, фибринолиз, работа системы комплемента, агрегация тромбоцитов).

Исследование дополняет современное знание о воздействии экзогенных ингибиторов протеаз растительного и животного происхождения на плазменные белки, обеспечивающие гемостатическую и защитную функции крови человека.

Результаты данного исследования позволяют глубже понять механизмы ряда физиологических процессов (гемостаза, неспецифических гуморальных и клеточных защитных механизмов), сопряженных с протеолизом.

Практическая значимость. В работе продемонстрирована адекватность использования ряда методов биоинформатики в исследовании гомологии белковых ингибиторов протеаз. Показана возможность перспективного использования соевого ингибитора протеаз в качестве регулятора протеолиза в организме, в частности процессов гемостаза. По результатам исследования оформлена приоритетная заявка на выдачу патента на изобретение «Способ коррекции общего уровня трипсин-ингибиторной активности сыворотки крови с помощью соевого печенья, обогащенного активным соевым ингибитором». Предложен метод исследования гемолитической активности комплемента in vitro.

Новые данные о структурно-функциональной гомологии белковингибиторов протеаз, содержащихся в животных и растительных объектах, представляют интерес для поиска аналогов этих соединений с заданными биологическими свойствами.

Материалы диссертации включены в курс лекций кафедры биологической химии ГОУ ВПО «Амурская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Практические рекомендации:

1. Используемые нами электронные базы белков содержат актуальную и достоверную информацию и могут применяться в исследовании белковых ингибиторов как средство биоинформатики.

2. Употребляя изолят соевого белка, обладающий антипротеазной протеолитической активности сыворотки крови.

3. Полученные данные можно использовать при поиске и разработке новых регуляторов протеолиза в организме человека.

Апробация диссертации. Результаты исследования доложены и обсуждены на VII и VIII региональных научно-практических конференциях «Молодежь 21 века» (Благовещенск, 2006, 2007), X Дальневосточной молодежной школе-конференции по актуальным проблемам химии и биологии (Владивосток, 2006), IV Международном Российско-Китайском фармацевтическом форуме (Благовещенск, 2007) и XV Российско-Японском медицинском симпозиуме (Благовещенск, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе одна статья в журнале, включенном в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук», утвержденный ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на страницах компьютерного набора. Она содержит введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, описание собственных результатов, обсуждение и выводы. Работа иллюстрирована 10 таблицами и 27 рисунками. Список литературы включает 209 первоисточников, из них 58 отечественных и 151 зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объект исследования. Препараты апротинина («Контрикал», Германия) и соевого ингибитора трипсина («Reanal», Венгрия). Всего выполнено 684 пробы.



Pages:     || 2 | 3 |
 

Похожие материалы:

«КОВПАК НАТАЛЬЯ ЕВГЕНЬЕВНА ВНУТРИВИДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ И ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОТНОШЕНИЯ КОРЮШКОВЫХ РЫБ РОССИИ 03.02.07 – генетика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени Владивосток – 2010 2 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте биологии моря им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения РАН Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент Скурихина Любовь Андреевна Официальные оппоненты: доктор биологических наук Фролов Сергей Владимирович доктор ...»

«Верещагин Владимир Александрович Молекулярное типирование клинических штаммов Neisseria gonorrhoeae 03.00.04 – Биохимия 03.00.03-Молекулярная биология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва - 2006 Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении Научноисследовательском институте физико-химической медицины Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию РФ Научные руководители: доктор биологических наук, профессор Говорун ...»

«Эрдэнэгэрэл АРИУНБОЛД ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ СУХИХ СТЕПЕЙ СРЕДНЕЙ ХАЛХИ (СОМОН БАЯН–УНДЖУЛ, МОНГОЛИЯ) 03.02.01 – Ботаника Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Санкт–Петербург 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном лесотехническом университете им. С. М. Кирова доктор биологических наук, профессор Научный руководитель ...»

«Антонов Алексей Иванович КУЛИКИ (CHARA DRII) П РИАМУ РЬЯ : ВИДОВОЙ СОСТАВ, МИГРАЦИИ, РЕСУ РСЫ И ОХРАНА 03.02.14 — биологические ресурсы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Владивосток 2011 2 Работа выполнена в Тихоокеанском институте географии ДВО РАН Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Бочарников В. Н. Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Мартыненко А. Б., кандидат биологических наук, доцент Глущенко Ю. ...»

«АФАНАСЬЕВА Евгения Георгиевна МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ МЕЖВИДОВЫХ БАРЬЕРОВ В ПЕРЕДАЧЕ ПРИОННОГО СОСТОЯНИЯ У ДРОЖЖЕЙ Специальность 03.01.03 – молекулярная биология Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук Москва 2011 Работа выполнена в лаборатории молекулярной генетики Института экспериментальной кардиологии ФГУ РКНПК МЗ и СР РФ. Научный руководитель: доктор биологических наук Кушниров Виталий Владимирович Официальные оппоненты: доктор биологических наук, ...»

«Воробьев Алексей Викторович ФЕНОТИПИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ МЕТАНО- И МЕТИЛОТРОФНЫХ БАКТЕРИЙ СЕМЕЙСТВА BEIJERINCKIACEAE Специальность 03.00.07 – микробиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва - 2009 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН Научный руководитель: доктор биологических наук С.Н. Дедыш Официальные оппоненты: доктор биологических наук Д.Ю. ...»

«КОЗИНА Ирина Владимировна МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДЕТЕКЦИЯ И НОВЫЕ ФЕНОТИПИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕРМОФИЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ РОДОВ THERMOANAEROBACTER И CALDANAEROBACTER Специальность 03.00.07-микробиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва 2008 Работа выполнена в Институте микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН Научный руководитель: доктор биологических наук Е.А. Бонч-Осмоловская Официальные оппоненты: доктор биологических наук профессор А.С. Яненко доктор ...»

«МОРОЛДОЕВ ИГОРЬ ВИКТОРОВИЧ СТРУКТУРА СООБЩЕСТВ ЖУКОВ-ЖУЖЕЛИЦ (COLEOPTERA, CARABIDAE) КРИОАРИДНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЮГА ВИТИМСКОГО ПЛОСКОГОРЬЯ 03.00.16 - экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Улан-Удэ – 2009 Работа выполнена в Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН Амшеев Роман Маньярович, Научный руководитель: доктор биологических наук Хобракова Лариса Цыренжаповна, Научный консультант: кандидат биологических наук Официальные оппоненты: ...»

«Попова Анна Михайловна ЛУГОВАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ПОЙМЫ СРЕДНЕГО ТЕЧЕНИЯ РЕКИ ВЫЧЕГДА 03.00.05 – ботаника АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Сыктывкар 2008 Работа выполнена на кафедре ботаники ГОУ ВПО Сыктывкарский государственный университет. Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент ШУШПАННИКОВА Галина Сергеевна Официальные оппоненты: доктор биологических наук, старший научный сотрудник МАРТЫНЕНКО Вера Антоновна кандидат биологических ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.