WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |

«В.К. Старостина С.А. Дёгтева ХОЛИНЭСТЕРАЗА: МЕТОДЫ АНАЛИЗА И ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ Информационно-методическое пособие Новосибирск 2008 Холинэстераза: методы анализа и ...»

-- [ Страница 1 ] --

Закрытое акционерное общество «Вектор-Бест»

В.К. Старостина

С.А. Дёгтева

ХОЛИНЭСТЕРАЗА:

МЕТОДЫ АНАЛИЗА

И ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Информационно-методическое пособие

Новосибирск

2008

Холинэстераза: методы анализа и диагностическое значение: информационно-методическое пособие / В.К. Старостина, С.А. Дегтева : ЗАО «Вектор-Бест».

– Новосибирск : «Вектор-Бест», 2008. 35 с.

Пособие содержит сведения о ферментах, гидролизующих сложные эфиры холина и некоторых карбоновых кислот и существующих в двух видах: ацетилхолинэстераза и сывороточная холинэстераза (ХЭ). Наибольшее диагностическое значение имеет определение активности ХЭ, поэтому ей в брошюре уделено основное внимание. Описаны свойства фермента, его роль в организме, клиническая значимость, методы определения активности, приведен ряд практических рекомендаций по использованию результатов анализа сывороточной холинэстеразы.

Пособие предназначено для врачей клинической лабораторной диагностики и практикующих врачей различных специальностей.

© Старостина В.К., Дегтева С.А., © ЗАО «Вектор-Бест»,

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. НОмЕНКлАтурА ХОлИНЭСтЕрАЗ

2. лОКАлИЗАЦИЯ И БИОлОГИЧЕСКАЯ рОлЬ ХОлИНЭСтЕрАЗ

3. ВЗАИмОДЕЙСтВИЕ ХОлИНЭСтЕрАЗЫ С СуБСтрАтАмИ И ИНГИБИтОрАмИ

4. ГЕНЕтИЧЕСКИЕ ВАрИАНтЫ ХОлИНЭСтЕрАЗЫ И ИХ КлИНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИмОСтЬ

5. ИЗмЕНЕНИЕ АКтИВНОСтИ ХОлИНЭСтЕрАЗЫ ПрИ рАЗлИЧНЫХ ЗАБОлЕВАНИЯХ

6. ОПрЕДЕлЕНИЕ АКтИВНОСтИ ХОлИНЭСтЕрАЗЫ В СЫВОрОтКЕ И ПлАЗмЕ КрОВИ

7. ПрАКтИЧЕСКОЕ ПрИмЕНЕНИЕ рЕЗулЬтАтОВ ИЗмЕрЕНИЙ АКтИВНОСтИ ХОлИНЭСтЕрАЗЫ............... ЗАКлЮЧЕНИЕ

лИтЕрАтурА

ВВЕДЕНИЕ

Холинэстеразы – семейство ферментов из класса гидролаз, природными субстратами которых являются сложные эфиры холина с уксусной, пропионовой или масляной кислотами. Одним из признаков принадлежности ферментов к этому семейству считается их ингибирование алкалоидом эзерином в концентрации 10–5–10–8 м.

Анализ холинэстераз, особенно сывороточного фермента, имеет большое диагностическое значение.

Определение ХЭ необходимо прежде всего у пациентов в предоперационный период для выявления у них атипичных форм фермента. Нормальные формы сывороточной холинэстеразы быстро гидролизуют используемый в анестезии миорелаксант сукцинилхолин, который вызывает кратковременную задержку дыхания. Атипичные формы фермента гидролизуют сукцинилхолин медленно, и это может привести к длительному, до нескольких часов, апноэ.

Активность сывороточной ХЭ – показатель функции печени, снижающийся при ее циррозе, а также гепатите, холецистите и многих других заболеваниях.

Проведение мониторинга ХЭ обязательно для людей, работа которых связана с производством отравляющих веществ, получением и использованием инсектицидов, пестицидов и лекарственных препаратов – ингибиторов фермента. Снижение активности ХЭ, наблюдаемое у этих лиц в течение определенного времени, свидетельствует об отравлении данными соединениями.

Анализ ХЭ позволяет контролировать в крови обследуемых лиц уровень ряда ее ингибиторов, в число которых входят лекарственные препараты, применяемые для лечения болезни Альцгеймера, старческого слабоумия, глаукомы, заболеваний мышц, кишечника и др.

1. НОМЕНКЛАТУРА ХОЛИНЭСТЕРАЗ

Семейство холинэстераз можно разделить на два типа ферментов, один из которых преимущественно гидролизует ацетилхолин (АХ), а второй – такие эфиры холина, как бутирилхолин (БуХ), пропионилхолин (ПХ) и некоторые другие.

Систематическое название первого типа холинэстераз по номенклатуре ферментов – ацетилхолин-ацетилгидролаза (КФ 3.1.1.7.) [1].

Однако чаще используют его тривиальное название ацетилхолинэстераза (синонимы: холинэстераза I и ацетилхолингидролаза). Второй тип ферментов имеет систематическое название ацилхолинацилгидролаза (КФ 3.1.1.8.) и тривиальное название холинэстераза, синонимами которого являются: псевдохолинэстераза, бутирилхолинэстераза (БуХЭ), холинэстераза II, пропионилхолинэстераза (ПХЭ).

В настоящей работе используются рекомендованные тривиальные названия: ацетилхолинэстераза (АХЭ) и холинэстераза (ХЭ).

2. ЛОКАЛИЗАЦИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ

ХОЛИНЭСТЕРАЗ

Локализация и биологическая роль ацетилхолинэстеразы (3.1.1.7.) Ацетилхолинэстераза найдена в сером веществе головного мозга, скелетных мышцах, сердце, легких, кишечнике, селезенке и эритроцитах. Фермент локализован в межнейрональных синапсах, концевых двигательных пластинах скелетных мышц, ганглиях вегетативной нервной системы и мембранах эритроцитов [2, 3].

Ацетилхолинэстераза играет ключевую роль в процессах нейрогуморальной и синаптической передачи: в холинэргических синапсах катализирует гидролиз ацетилхолина и тем самым прекращает воздействие данного медиатора на холинорецептор, отвечающий за проницаемость постсинаптической мембраны для ионов. При ингибировании АХЭ освобождение рецепторов от ацетилхолина происходит очень медленно (только посредством диффузии), и передача нервных импульсов нарушается. Это вызывает серьезные расстройства в жизнедеятельности организма, а при тяжелых отравлениях может привести к смертельному исходу [4]. Предполагают, что на стадии эмбрионального развития АХЭ участвует в процессе регуляции дифференциации нервных клеток [3].



Локализация холинэстеразы (3.1.1.8.) Холинэстераза обнаруживается в сыворотке и плазме крови, белом веществе головного мозга, клетках спинного мозга, сердце, полосатых мышцах, поджелудочной железе, кишечнике, плаценте и других органах [2, 3].

Сывороточная ХЭ синтезируется в печени и оттуда поступает в кровоток. В мозге ХЭ локализована в капиллярных эндотелиальных и глиальных клетках, которые ее синтезируют [3]. Холинэстераза обнаружена в амилоидных бляшках здоровых пациентов преклонного возраста и у пациентов с болезнью Альцгеймера [5, 6], а также в нейронах, которые оказывают влияние на поведение, эмоциональную память и управляющую функцию [7]. В мышцах ХЭ локализована в двигательных пластинках.

Холинэстераза синтезируется в виде полипептидной цепи, состоящей из 574 аминокислотных остатков, к которым присоединены остатки сиаловых кислот и углеводов. таким образом, субъединица фермента является сиалогликопротеидом, молекулярная масса которого составляет 85 КДа.

Холинэстераза в организме присутствует в нескольких молекулярных формах (рис. 1). Секретируемый в жидкости тела фермент представлен глобулярными, водорастворимыми (гидрофильными) формами G1, G2 и G4, которые состоят, соответственно, из одной (мономер), двух (димер) или четырех (тетрамер) субъединиц. Субъединицы в димере связаны дисульфидными связями. Найдено, что 95% активности ХЭ плазмы приходится на долю тетрамеров.

Димеры и мономеры, присутствующие в плазме, по-видимому, являются продуктами деградации тетрамеров.

В мускулах животных обнаружены асимметричные формы ХЭ, содержащие от одного до трех тетрамеров (G4), присоединенных дисульфидными связями к коллагеноподобным «хвостам» и имеющих вытянутую форму. Большая их часть состоит из 12 субъединиц фермента (форма А12). Асимметричные формы ХЭ обнаруживают как в жидкостях тела, так и в мембранах.

В сердце, мозге и шейных ганглиях обнаружены амфифильные формы ХЭ, для которых характерно наличие гидрофильных димеров G или тетрамеров G4, присоединенных дисульфидными связями к гидрофобному «якорю». «Якорь» представляет собой гликолипид, которым фермент связывается с фосфолипидной мембраной и закрепляется на ней [3]. множественность молекулярных форм ХЭ, вероятно, необходима для выполнения различных биологических функций.

Биологическая роль холинэстеразы многие функции ХЭ в организме выяснены в течение последних 20 лет благодаря интенсивно проводимым исследованиям. ХЭ вместе с АХЭ участвует в передаче нервных импульсов. Показано, что при прогрессирующей болезни Альцгеймера, когда уровень АХЭ в организме человека снижается, ее роль может играть ХЭ [6].

Предполагают, что холинэстераза гидролизует ацетилхолин в нервно-мышечных соединениях и тем самым защищает их от избытка ацетилхолина [8] (рис. 1).

Сывороточная ХЭ выполняет в организме защитные функции. В частности, она предохраняет от инактивации АХЭ, поскольку с большой скоростью гидролизует ингибитор данного Рис. 1. Молекулярные формы ХЭ: а – глобулярные; б – асимметричные;

фермента бутирилхолин, образующийся в процессе метаболизма жирных кислот [4]. Кроме того, ХЭ способна осуществлять гидролиз многих токсичных фосфорорганических веществ и карбаматов, поступивших в организм извне [9]. установлено, что введение в кровь животным сывороточной ХЭ лошади или рекомбинантной ХЭ человека на 100% защищает их от смертельных доз зарина, зомана и Vx-газов [10]. Холинэстераза является главным ферментом, который метаболизирует кокаин и его производные с образованием нетоксичных продуктов распада. Поэтому препараты на основе ХЭ могут быть использованы при передозировке этого психоактивного вещества [11, 12].

Холинэстераза участвует в регуляции содержания холина в плазме и его метаболизме. Выявлено, что активность фермента коррелирует со степенью ожирения пациентов и липидным профилем сыворотки крови [13]. Холинэстераза также играет роль в регуляции пролиферации клеток при эмбриогенезе [3, 13, 15].

Предполагают, что она осуществляет контроль проницаемости мембран клеток и стенок сосудов [3]. Поскольку в молекуле ХЭ локализован не только эстеразный, но и пептидазный активный центр, то высока вероятность участия фермента в образовании нейропептидов.

Дальнейшее изучение биологических функций ХЭ, очевидно, может привести к получению новых интересных результатов.

3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ХОЛИНЭСТЕРАЗЫ

С СУБСТРАТАМИ И ИНГИБИТОРАМИ

Механизм взаимодействия холинэстеразы с субстратами и структура активного центра Природными субстратами ХЭ являются ацетилхолин (АцХ), сложный эфир уксусной кислоты и холина, и бутирилхолин, сложный эфир масляной кислоты и холина. ХЭ катализирует гидролиз субстратов с образованием соответствующей кислоты и холина.

ацил остаток холина СН3СООСН2СН2N+(CН3)3 + Н2О СН3СООН + НОСН2СН2N+(CН3) Гидролиз субстратов осуществляется в активном центре фермента, который, как выяснено в результате кристаллографического изучения молекулы ХЭ, локализован на «дне» узкой щели глубиной 20 А°, выстланной внутри аминокислотными остатками, содержащими гидрофобные группы (тирозин, фенилаланин и др.) (рис. 2) [16].

В активном центре ХЭ локализованы:

• «карман», служащий для связывания ацильного остатка молекулы субстрата за счет гидрофобного взаимодействия с валином;

• эстеразный центр, включающий «каталитическую триаду»:

серин, гистидин, глутамин;

• анионный центр, в состав которого входит остаток триптофана.

Он связывает часть субстрата, содержащую четвертичный азот.

Кроме того, в молекуле фермента имеется периферический анионный центр, локализованный вблизи края щели. Он содержит аспарагин, несущий положительно заряженную амидную группу и ароматическую аминокислоту триптофан. Субстрат имеет более высокое сродство к периферическому центру, чем к эстеразному, и его присоединение к периферическому центру вызывает активацию фермента.

По результатам многих исследований механизм взаимодействия ХЭ с субстратом заключается в следующем:



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |

Похожие работы:

«ГРАФИК учебного процесса студентов 4 у курса 210404 (МТС) по состоянию на 02.04. 2009 г. N Наименование учебников, Число Выставлено учебных пособий экземпляров в на сайте вуза, пп и УМР по дисциплине, НТБ и кафедры (да/нет) год издания на кафедре Автоматические междугородные телефонные станции 1 195 Автоматическая коммутация: Учебник./ О.Н. Иванова, М.Ф. Копп, З.С. Коханова и др. Под ред. О.Н. Ивановой.-М.: Радио и связь,1988.-624 с. 2 Бавина Н.М. Автоматическая коммутация: Учебное пособие.-М.,...»

«Методическое пособие (включает только финансовую часть) ПРОЕКТ Содержание Введение РАЗДЕЛ 1. ГЛОССАРИЙ РАЗДЕЛ 2. ФИНАНСОВЫЙ ПЛАН, ПЛАН-ГРАФИК И СМЕТА 2.1 Финансовый план, пример, порядок формирования финансового плана.5 2.2 Основные требования к расходной части финансового плана 2.3 Смета РАЗДЕЛ 3. ОТЧЕТ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГРАНТА. 3.1 Формы отчета 3.2 Порядок предоставления первичной документации 3.3 Срок предоставления, формат предоставления форм отчета и первичных документов. 3.4 Анализ...»

«МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ 73 УПРАВЛЕНИЕ ПЕРСОНАЛОМ Приложение Интернет-ресурсы содержит ссылки на ведущие электронные ресурсы Панов Б.В., Шабалов В.А., Юрлов Ю.Н. наук и управления персоналом. Филиал СПбГИЭУ, Череповец, Дистрибутивы электронного учебника и деe-mail: chereng@rambler.ru мо-версия доступны на официальном сайте: www.chereng.ru. Особенности: Весь материал разбит на отдельные блоки – разделы, которые охватывают целостный круг во- БИЗНЕС-ПЛАН просов, объединенных по критерию направление...»

«РЯЗАНСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЗДУШНО - ДЕСАНТНОЕ КОМАНДНОЕ ДВАЖДЫ КРАСНОЗНАМЕННОЕ УЧИЛИЩЕ имени генерала армии В. Ф. МАРГЕЛОВА _ Кафедра тактики Подполковник АПТРЕЙКИН С.Н УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ “ОСОБЕННОСТИ ВЕДЕНИЯ БОЕВЫХ ДЕЙСТВИЙ СОВЕТСКИХ ВОЙСК В ГОРНО-ПУСТЫННОЙ МЕСТНОСТИ” (по опыту боевого применения подразделений воздушно-десантных войск в республике Афганистан) г.Рязань _ 1998 г. 2 В основу пособия положен личный боевой опыт офицеров, проходивших службу в различные годы в составе ограниченного контингента...»

«М И Н И С Т Е Р С Т В О О Б Р АЗ О В АН И Я И Н АУ К И Р О С С И Й С К О Й Ф Е Д Е Р АЦ И И Ф Е Д Е Р АЛ Ь Н О Е Г О С У Д АР С Т В Е Н Н О Е Б Ю Д ЖЕ Т Н О Е О Б Р АЗ О В АТ Е Л Ь Н О Е У Ч Р Е ЖД Е Н И Е В Ы С Ш Е Г О П Р О Ф Е С С И О Н АЛ Ь Н О Г О О Б Р АЗ О В АН И Я С АН К Т - П Е Т Е Р Б У Р Г С К И Й Г О С У Д АР С Т В Е Н Н Ы Й У Н И В Е Р С И Т Е Т Э К О Н О М И К И И Ф И Н АН С О В К АФ Е Д Р А Ф Р АН Ц У З С К О Г О И В О С Т О Ч Н Ы Х Я З Ы К О В МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВВОДНОМУ...»

«ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ Рекомендовано Сибирским региональным учебно-методическим центром высшего профессионального образования для межвузовского использования в качестве учебного пособия УДК 620(075.8) ББК 65.291.82я73 Ф94 Рецензенты: Т.В. Меледина, заведующая кафедрой пищевой биотехнологии продуктов из рас тительного сырья СПб ГУНиПТ, др техн. наук, проф., Н.Н. Егорова, гл. внештат. специалист по профилактике Министерства здраво охранения Республики Башкортостан, ученый секретарь...»

«Государственное учреждение образования Институт бизнеса и менеджмента технологий Белорусского государственного университета Кафедра бизнес-администрирования Методическое пособие по выполнению комплексной курсовой работы по дисциплине Модели и методы принятия решений МИНСК 2012 1 УДК ББК Рекомендовано на заседании кафедры бизнес-администрирования 29 сентября 2011 г., протокол № 3 Авторы-составители: А.В.Гринчук, Е.А.Гопка, В.П.Ельсуков, В.М.Молофеев Методическое пособие по выполнению комплексной...»

«УДК 378 ББК 74.202 В.И. БАЙДЕНКО ВЫЯВЛЕНИЕ СОСТАВА КОМПЕТЕНЦИЙ ВЫПУСКНИКОВ ВУЗОВ КАК НЕОБХОДИМЫЙ ЭТАП ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГОС ВПО НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ: Методическое пособие. – М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2006. – 72 с. ISBN 5-7563-0324-3 Предлагаемое методическое пособие содержит некоторые рекомендации в части выявления общих (универсальных) и профессиональных компетенций и результатов образования для разработки государственных образовательных стандартов высшего...»

«Удмуртский государственный университет НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ по оформлению списка литературы к курсовым и дипломным работам Сост.: Никитина И. В., Гайнутдинова И. Х., Зайцева Л. Е., Попова С. Л. Ижевск 2010 Содержание 1. Оформление курсовых и дипломных работ 2. Оформление списка литературы к курсовым и дипломным работам 3. Библиографическое описание документов Аналитическое описание Сокращения слов и словосочетаний, используемые в списке 13 4. Оформление библиографических...»

«С. С. Зарубин, М. А. Калинин Формирование практических умений и навыков в клинической интернатуре по оториноларингологии Учебное пособие Архангельск, 2010 г. СОДЕРЖАНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ 5 2. ОБЩАЯ СЕМИОТИКА ПАТОЛОГИИ ЛОР-ОРГАНОВ 8 3. ИСТОЧНИКИ ОСВЕЩЕНИЯ И ОСНОВНОЙ ИНСТРУМЕНТАРИЙ 11 3.1. ПОЛЬЗОВАНИЕ ЛОБНЫМ РЕФЛЕКТОРОМ 12 4. МЕТОДИКА ОБСЛЕДОВАНИЯ ЛОР ОРГАНОВ 13 4.1. МЕТОДИКА ОБСЛЕДОВАНИЯ НОСА И ОКОЛОНОСОВЫХ ПАЗУХ 13 4.2. МЕТОДИКА ОБСЛЕДОВАНИЯ ГЛОТКИ 16 4.3. МЕТОДИКА ОБСЛЕДОВАНИЯ ГОРТАНИ 4.5. МЕТОДИКА...»




 
© 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.