Ukr.Biochem.J. 2014; Том 86, №2, березень-квітень, c. 41-49

doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj86.02.041

Кількісні зміни основних компонентів еритроцитарної мембрани, що визначають архітектоніку клітин за нокауту гену pttg

О. П. Канюка1, Є. З. Філяк1, О. Р. Кулачковський1, Ю. Л. Осип2, Н. О. Сибірна1

1Львівський національний університет імені Івана Франка, Україна;
е-mail: kanokaol@yahoo.com
2Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, Луцьк, Україна

Нокаут гену pttg впливає на функціональний стан еритрону в мишей, що може бути пов’язано зі структурними змінами в будові еритроцитарних мембран. За нокауту гену pttg спостерігається значна модифікація жирнокислотного складу ліпідів мембран еритроцитів мишей за рахунок зменшення вмісту пальмітинової кислоти та збільшення  суми поліненасичених жирних кислот на 18%. Аналізуючи поверхневу архітектоніку еритроцитів мишей в умовах нокауту гену pttg було встановлено, що на фоні зменшення чисельності популяції функціонально повноцінних двовогнутих дисків спостерігається збільшення кількості трансформованих клітин, що знаходяться на різних стадіях дегенерації. Проведені дослідження показали, що в мишей з нокаутом гену pttg порівняно з контрольною групою тварин знижується вміст протеїну цитоскелета – β-спектрину на 17,03%. При цьому відбувається зменшення вмісту мембранного протеїну смуги 3 на 33,04% з одночасним збільшенням вмісту аніонтранспортного протеїну смуги 4.5 на 35,2%, а смуги 4.2 – на 32,1%. За допомогою лектинблотаналізу виявлено зміни у структурі вуглеводних детермінант мембранних глікопротеїнів еритроцитів у разі спрямованої інактивації гену pttg, що супроводжується зміною типу зв’язку, яким приєднується термінальний залишок у вуглеводній детермінанті глікопротеїнів.
Таким чином, за нокауту гену pttg спостерігається значний перерозподіл вмісту протеїнів та жирних кислот у мембранах еритроцитів, що виявляється в збільшенні кількості деформованих форм еритроцитів.

Ключові слова: , , , , , ,


Посилання:

  1. Kanyuka OP, Filyak YeZ, Sybirna NA. Peculiarities of structural and functional organization of erythrocyte membranes in mice of wild-type and mice with pttg gene knockout. Studia Biologica. 2011; 5(1):97-101.
  2. Zhang X, Horwitz GA, Prezant TR, Valentini A, Nakashima M, Bronstein MD, Melmed S. Structure, expression, and function of human pituitary tumor-transforming gene (PTTG). Mol Endocrinol. 1999 Jan;13(1):156-66. PubMed, CrossRef
  3. Wang Z, Yu R, Melmed S. Mice lacking pituitary tumor transforming gene show testicular and splenic hypoplasia, thymic hyperplasia, thrombocytopenia, aberrant cell cycle progression, and premature centromere division. Mol Endocrinol. 2001 Nov;15(11):1870-9. PubMed, CrossRef
  4. Bacac M, Fusco C, Planche A, Santodomingo J, Demaurex N, Leemann-Zakaryan R, Provero P, Stamenkovic I. Securin and separase modulate membrane traffic by affecting endosomal acidification. Traffic. 2011 May;12(5):615-26. PubMed, CrossRef
  5. Kozinets GI, Shishkanova ZG, Novoderzhkina YuK,  Kozinets GI, Shishkanova ZG, Novoderzh­kina YuK. The configuration and the surface of blood cells in norm and pathology. Moscow: Triada-farm, 2004. 17 p.
  6. Novitsky VV, Ryazantseva  NV, Stepovaya EA. Fiziologiya i patofiziologiya eritrotsita [Erythrocyte physiology and patophysiology]. Tomsk: Uzd-vo Tomskogo un-ta, 2004. 200 p.
  7. Pogorelov VM, Kozinets GI. Diagnostic significance of the morphological features of erythrocytes in the peripheral blood smear. Hematol Transfusiol. 2005;50(5):13-17.
  8. Folch J, Lees M, Sloane Stanley GH. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues. J Biol Chem. 1957 May;226(1):497-509. PubMed
  9. Sinyak KM, Orgel MYa, Krug VI.  Method of preparation of blood lipids for gas-chromatographic analysis. Lab Delo. 1976;(1):37-41. Russian. PubMed
  10. Dodge JT, Mitchell C, Hanahan DJ. The preparation and chemical characteristics of hemoglobin-free ghosts of human erythrocytes. Arch Biochem Biophys. 1963 Jan;100(1):119-30. PubMed, CrossRef
  11. Gimsa J. A possible molecular mechanism governing human erythrocyte shape. Biophys J. 1998 Jul;75(1):568-9. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  12. Kolosova MV.  Common patterns and mechanisms of peripheral compartment of the erythron abnormalities under typical pathological processes during the  children’s diseases: Dis. … d-ra med. nauk.  Tomsk, 1999. 468 p.
  13. Chen JY, Huestis WH. Role of membrane lipid distribution in chlorpromazine-induced shape change of human erythrocytes. Biochim Biophys Acta. 1997 Jan 31;1323(2):299-309. PubMed, CrossRef
  14. Nakamura MT, Nara TY. Structure, function, and dietary regulation of delta6, delta5, and delta9 desaturases. Annu Rev Nutr. 2004;24(1):345-76. Review. PubMed, CrossRef
  15. Maretzki D, Mariani M, Lutz HU. Fatty acid acylation of membrane skeletal proteins in human erythrocytes. FEBS Lett. 1990 Jan 1;259(2):305-10. PubMed, CrossRef
  16. Gula NM, Margitych VM. Fatty acids and their derivatives thereof under pathological conditions.  K.: Naukova dumka, 2009. 335 p.
  17. Bodine DM 4th, Birkenmeier CS, Barker JE. Spectrin deficient inherited hemolytic anemias in the mouse: characterization by spectrin synthesis and mRNA activity in reticulocytes. Cell. 1984 Jul;37(3):721-9. PubMedCrossRef
  18. Low PS. Structure and function of the cytoplasmic domain of band 3: center of erythrocyte membrane-peripheral protein interactions. Biochim Biophys Acta. 1986 Sep 22;864(2):145-67. PubMed, CrossRef
  19. Konoplya AI. Correlation between structure and function of erythrocytes and immune homeostasis . Kursk: KSMU, 2008. 40 p.
  20. Antonyuk VO. Lectins and their stock sources. Lviv: Kvart, 2005. 550 p.

Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.