Category Archives: Uncategorized
Семікарбазид зменшує ознаки індукованого блеоміцином фіброзу легені у щурів
О. О. Гудкова*, І. П. Крисюк, Т. О. Кішко,
Н. М. Попова, Л. Б. Дробот, Н. В. Латишко
Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, Київ;
*e-mail: ogudkova@biochem.kiev.ua
Отримано: 16 липня 2021; Затверджнено: 22 вересня 2021
Характерними ознаками фіброзу легені (ФЛ) вважають накопичення компонентів позаклітинного матриксу (ПКМ), окислювальний стрес та запалення. Крім того, ФЛ супроводжується гіперактивацією аміноксидаз (АО), які суттєво впливають на прогресування цього захворювання. Метою дослідження було з’ясувати вплив семікарбазиду (SC), інгібітора мідьвмісних АО (лізилоксидази (LOX), семікарбазидчутливої амінооксидази (SSAO), діамінооксидази (DAO)), на індукований блеоміцином (BLM) ФЛ у щурів. Вісімнадцять щурів-самців лінії Wistar було розділено на чотири групи: Контроль (інтактні тварини); група BLM – тварини, яким вводили BLM (5 мг/кг) внутрішньотрахеально одноразово; група BLM+SC отримувала 0,005% розчин SC (приблизно 50 мкг на тварину на добу) протягом трьох тижнів одразу після введення BLM; група Контроль+SC споживала одночасно з групою BLM+SC той самий розчин. У тканинах тварин визначали такі показники: вміст зшитого колагену в бронхах та вільних радикалів у легені, активність LOX, SSAO, DAO, поліаміноксидази (PAO), Cu,Zn-супероксиддисмутази (SOD1), каталази (CAT) та глутатіонпероксидази (GPx) в легені та крові. Введення BLM щурам спричинювало у них розвиток ФЛ, що було підтверджено гістологічно та морфометрично. Розвиток ФЛ також супроводжувався підвищенням вмісту зшитого колагену в бронхах та вільних радикалів в легеневій тканині відносно контролю. Рівні активності LOX та SSAO, які беруть участь у посттрансляційній модифікації ПКМ та запаленні, були значно підвищені в тварин групи BLM (P < 0,05). Активності DAO та PAO, які контролюють обмін поліамінів, також істотно зростали. З усіх досліджених антиоксидантних ензимів у тканинах тварин із ФЛ зазнавала збільшення порівняно з контролем лише активність GPx. Всі описані вище зміни були відсутні в групі BLM+SC. Вживання тваринами SC сприяло тому, що гістологічні та морфометричні показники легеневої тканини, вміст зшитого колагену в бронхах та вільних радикалів у легені, а також активність досліджуваних ензимів залишалися на рівні контролю. Одержані дані свідчать про те, що SC стримує розвиток індукованого BLM фіброзу легені шляхом інгібування АО.
Різнолігандні та різнометальні ксиларатогерманати як ефектори α-L-рамнозидази та α-галактозидази Penicillium restrictum IMV F-100139
O. В. Гудзенко1*, Н. В. Борзова1, Л. Д. Варбанець1,
І. Й. Сейфулліна2, O. A. Чебаненко2, О. E. Марцинко2
1Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України, Київ;
2Одеський національний університет ім. І. І. Мечникова, Україна;
*e-mail: ov_gudzenko@bigmir.net
Отримано: 11 березня 2021; Затверджнено: 22 вересня 2021
Одним із способів створення нових біологічно активних речовин на основі ензимів є одержання високоефективних протеїново-комплексних структур. Дослідженнями в останні роки встановлено, що координаційні сполуки «замінного» германію з біологічно активними гідроксикарбоновими і, зокрема, ксилариновими кислотами характеризуються низькою токсичністю та широким спектром фармакологічної дії. Крім того, багато з них є активаторами різних ензимів. У зв’язку з цим метою роботи було з’ясувати особливості впливу змішаних лігандних та гетерометалічних координаційних сполук германію із ксиларовою кислотою на каталітичні та деякі фізико-хімічні властивості α-галактозидази та α-L-рамнозидази Penicillium restrictum ІМВ F-100139. Активність α-галактозидази визначали, використовуючи як субстрат п-нітрофеніл-α-D-галактопіранозид, а активність α-L-рамнозидази – за допомогою методу Девіса. Модифікаторами ензиматичної активності були ксиларатогерманати різних лігандів та різних металів. Показано, що координаційна сполука (7) [трис (біпіридин) нікель (II) μ-дигідроксиксиларатогерманат (IV) ([Ni(bipy)3]2[(OH)2Ge2(μ-HXylar)4Ge2(μ-OH)2]∙20Н2О∙2C2H5OH) мала значний вплив на каталітичні властивості α-L-рамнозидази та α-галактозидази з P. restrictum. Активація та термічна стабілізація α-L-рамнозидази P. restrictum у присутності (7) базується на взаємодії всіх складових молекули ефектора: катіона [Ni(bipy)3]2+ та аніона [(OH)2Ge2(μ-HXylar)4Ge2(μ-OH)2]4- метального комплексу, а також особливостях розташування ароматичних амінокислот у молекулі ензиму. Слабкі нековалентні зв’язки між молекулами α-L-рамнозидази P. restrictum і сполуки (7), мабуть, створюють конформацію, яка є найсприятливішою для зближення активних ділянок ензиму із субстратом.
Визначення здатності зв’язування N-ацетилцистеїну та його похідних із основною протеазою SARS COV‑2 з використанням молекулярного докінгу і молекулярної динаміки
A. H. Shntaif*, N. A. Alrazzak, A. Bader, A. M. Almarzoqi
University of Babylon, College of Science for Women, Iraq;
*e-mail: ahmed1979sh@gmail.com
Отримано: 25 травня 2021; Затверджнено: 22 вересня 2021
N-ацетил цистеїн (NAC) використовують у клінічній практиці як антиоксидант і протизапальний засіб, а нещодавно і у лікуванні пацієнтів із COVID-19. За допомогою методів молекулярного докінгу та молекулярної динаміки порівняно взаємодію N-ацетилцистеїну і його похідних з основною протеазою SARS-COV-2 (Mpro), яка є необхідною для реплікації та транскрипції вірусу. Показано, що такі похідні N-ацетилцистеїну як бензиловий ефір NAC (NACBn), етиловий ефір NAC (NACEt) та амід NAC (NACA) можуть зв’язуватися із протеазою SARS-COV-2 краще, ніж препарат NAC.
Загальний гемостатичний потенціал плазми крові та його зв’язок із молекулярними маркерами системи гемостазу в пацієнтів зі стенозом коронарної артерії
Н. B. Сторожук1, Л. В. Пирогова2, Т. М. Чернишенко2,
О. П. Костюченко2, Т. М. Платонова2, О. Б. Сторожук1,
Б. Г. Сторожук1, Г. К. Березницький2, Є. М. Макогоненко2*
1Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова, Україна;
2Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
*e-mail: ymakogonenko@gmail.com
Отримано: 01 квітня 2021; Затверджнено: 22 вересня 2021
Вивчали зв’язок між показниками гемостатичного потенціалу та концентраціями молекулярних маркерів системи гемостазу: розчинного фібрину (sf), D-димеру (DD), фібриногену (Fg) та протеїну C (PC) в пацієнтів зі стенозом коронарної артерії через 6 місяців після стентування. У хворих було виявлено три напрями зміни стану системи гемостазу: збільшення фібринолітичної активності у ~18% пацієнтів; збільшення коагуляційної активності (В) у ~31% пацієнтів; підтримка балансу між згортанням і фібринолізом (А) в ~51% пацієнтів. У пацієнтів зі стенозом без ознак стенокардії продемонстровано сильну кореляцію за Пірсоном між часом напівлізису згустку та загальним гемостатичним потенціалом (ЗГП) (r = 0,75, P << 0,05), помірна залежність між концентраціями sf – D-димер (r = 0,67, P < 0,05), майже повний зв’язок між потенціалом згортання (ЗП) і ЗГП (r = 0,975, P << 0,05) та сильний зв’язок між ЗП і фібринолітичним потенціалом (ФП) (r = 0,80, P << 0,05). У пацієнтів із ознаками стабільної стенокардії виявлено майже повний зв’язок між концентрацією sf та D-димеру (r = 0,981, P << 0,05), ЗП і ЗГП (r = 0,979, P << 0,05) та сильний зв’язок між ЗП та ФП (r = 0,846, P << 0,05). Обговорюються можливі функціональні механізми зв’язку між цими параметрами.
Оксидативний стрес у мітохондріях серця щурів за ротенонової моделі хвороби Паркінсона: корегувальна дія капікору
О. О. Гончар*, О. O. Клименко, Т. І. Древицька, Л. В. Братусь, І. М. Маньковська
Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ;
*e-mail: olga.gonchar@i.ua
Отримано: 22 березня 2021; Затверджнено: 22 вересня 2021
Вивчено біохімічні та генетичні механізми розвитку оксидативного стресу (ОС) в мітохондріях серця щурів за ротенонової моделі хвороби Паркінсона (ХП), а також вплив на ці механізми препарату капікор (комбінація мельдонію дигідрату та гамма-бутиробетаїн дигідрату). Досліди проводили на дорослих щурах-самцях Вістар, яких було поділено на відповідні групи: І – інтактні щури (контроль); ІІ – введення ротенону підшкірно (3 мг/кг маси тіла) 1 раз на день впродовж 2 тижнів; ІІІ – після інтоксикації ротеноном капікор вводили внутрішньоочеревинно (50 мг/кг маси тіла) 1 раз на день впродовж наступних 2 тижнів. У суспензії мітохондрій як біомаркерів оксидативного стресу, досліджували інтенсивність пероксидного окислення ліпідів (ПОЛ), вміст продуктів окисної модифікації протеїнів (ОМП), продукцію Н2О2, активність MnSOD та GPx, а також показники глутатіонового пулу. Визначали експресію генів – Parkin (PARK2), DJ-1 (PARK7), а також протеїнів MnSOD та DJ-1. Встановлено, що довготривале введення ротенону призводило до розвитку ОС: збільшувались інтенсивність ПОЛ, окисна модифікація протеїнів і продукція Н2О2, у той же час, зменшувались вміст GSH, відношення GSH/GSSG, активність GPx, а також гіперактивація MnSOD. Одночасно реєструвалося падіння рівня експресії гена та протеїну DJ-1. Застосування капікору призводило до послаблення процесів ПОЛ та ОМП, відновлення глутатіонового пулу, нормалізації про- та антиоксидантного балансу в мітохондріях серця щурів. Зростання експресії протеїнів MnSOD та DJ-1 може бути додатковим індикатором посилення антиоксидантного захисту клітин серця. Капікор промотує надекспресію генів DJ-1 і PARK 2 в серці, що може вказувати на зростання мітофагії і на зменшення окисних процесів.
Пандемія COVID-19 та соціальний джетлаг
M. Sahraei1, G. H. Meftahi2, H. Sahraei2*
1School of Dentistry, Shahid Beheshti University of Medical Science, Tehran, Iran;
2Neuroscience Research Center, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran;
*e-mail: h.sahraei@bmsu.ac.ir or hsahraei1343@gmail.com
Отримано: 31 січня 2021; Затверджнено: 22 вересня 2021
Пандемія Covid-19 змусила уряди багатьох країн вибрати політику щодо закриття місць колективного перебування людей, зокрема університетів і шкіл, для запобігання поширення хвороби. Це змусило мільйони людей залишатися вдома протягом декількох тижнів і навіть більше. Перебування вдома протягом тривалих періодів часто призводить до збою циклів сну та неспання (свого роду соціальний джетлаг) і пов’язаного з цим зсуву у часі приймання їжі та зміни типу їжі. Крім того, підвищена тривожність і депресія, спричинені зниженням фізичної активності та поганими новинами, також можуть посилити соціальний джетлаг. У цьому дослідженні розглянуто можливі небезпечні наслідки таких змін, а також запропоновані деякі пропозиції щодо ефективнішого управління такою ситуацією. Пошук в базах даних Pubmed, SCOPUS, WOS і Google Scholar проводили за такими ключовими словами: джетлаг, соціальний джетлаг, хронобіологія, фотоперіод, метаболічні та серцево-судинні захворювання, цикл сну/активності. Показано, що тривале закриття місць колективного перебування змінює життєві цикли людей, і це може впливати на когнітивні функції мозку, спричинювати психічні захворювання, метаболічний синдром, резистентність до інсуліну, старіння мітохондрій та серцево-судинні захворювання. З огляду на ці факти важливо розробити реабілітаційні програми для всіх членів суспільства на постпандемічний період.
Коротколанцюгові пептиди: сучасні знання та перспективи
Х. М. Насадюк
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, кафедра біохімії, Україна;
e-mail: nasadyukch@gmail.com
Отримано: 09 березня 2021; Затверджено: 22 вересень 2021
Згідно з сучасними уявленнями, біологічні ефекти багатьох пептидів обумовлені їх коротколанцюговими фрагментами – олігопептидами, що містять від 2 до 20 амінокислот, і активність коротких пептидів часто значно перевищує таку протеїнів-попередників. Метою огляду було узагальнити сучасні дані щодо стабільності коротколанцюгових пептидів, механізмів проникнення їх у клітину, взаємодії з клітинними рецепторами, біологічних ефектів та підходів до клінічного використання. Стабільність коротколанцюгових пептидів обумовлена їх структурою та молекулярною масою. Повідомлялося, що деякі ди-/трипептиди здатні всмоктуватися через слизову оболонку кишечника в інтактній формі завдяки участі пептидних транспортних систем, тоді коли інші піддаються розпаду протеазами. Хоча припускається, що піноцитоз є основним механізмом проникнення олігопептидів у клітину, показано, що деякі ліпофільні олігопептиди пенетрують у клітинну мембрану за таким самим механізмом як стероїдні чи тироїдні гормони. Також описано їх специфічні внутрішньоклітинні рецептори. Олігопептиди з низькою молекулярною масою реалізують свою дію на клітинному, хромосомному, геномному та молекулярному рівнях. Перевагами коротколанцюгових пептидів є можливість перорального застосування (для низькомолекулярних сполук), низька імуногенність, високі тканинна специфічність і біологічний ефект, економічність та екологічність їх синтезу. Отже, коротколанцюгові пептиди можуть розглядатись як перспективні сполуки для фармакотерапії, клітинного культивування та векторної доставки лікарських засобів.
Науково-освітянська та виховна діяльність Інституту біохімії ім. О. В. Палладіна серед учнівсько-студентської молоді
В. І. Назаренко, Т. О. Борисова
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ
Отримано: 19 травня 2021; Затверджено: 07 липня 2021
У статті, присвяченій 10-річчю створення Комунального позашкільного навчального закладу «Київська мала академія наук учнівської молоді», за хронологією розміщено інформацію про форми і методи наукової та науково-виховної роботи, яка тривалий час проводиться на базі Інституту біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України спільно з юнацькою секцією Українського біохімічного товариства, з учнівською молоддю і корінням сягає ще часів О. В. Палладіна. Зокрема акцент зроблено на «Університеті юних біохіміків» і його структурах: Лекторії «Передові рубежі біології», лабораторно-практичних та семінарських заняттях. Відображено роль Меморіального музею О. В. Палладіна в популяризації і розповсюдженні біохімічних знань, досягнень і внеску вітчизняних вчених до світової науки про життя. В плані його роботи здійснення низки науково-освітніх і виховних заходів спільно з позашкільними навчальними закладами. Надано інформацію про вітчизняні та міжнародні науково-освітні програми, що виконувалися за ініціативи та участю співробітників Інституту. Зазначено здобутки учнів, які виконали свої науково-дослідницькі роботи під керівництвом та за сприяння науковців Інституту, на конкурсах юнацької наукової творчості. Наведено приклади участі вихованців Університету юних біохіміків у молодіжних наукових конференціях.
Відкриття генетичного контролю синтезу ензимів і вірусів: лауреати нобелівської премії 1965 р. А. Львов, Ф. Жакоб, Ж. Моно
О. П. Матишевська*, В. М. Данилова, С. В. Комісаренко
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
*е-mail:matysh@yahoo.com
Отримано: 19 квітня 2021; Затверджено: 07 липня 2021
Середина минулого сторіччя ознаменувалась низкою визначних подій в галузі молекулярної біології. Достатньо пригадати дійсно революційне відкриття подвійної спіралі ДНК, що могла самовідтворюватись і у такий спосіб здійснювати основну життєву функцію, виділення ензимів синтезу ДНК та синтезування ДНК поза клітиною тощо. Проте питання про регуляцію процесу передачі інформації від ДНК до протеїнів залишалось відкритим. Розроблена трьома французькими вченими (Андре Львов, Франсуа Жакоб та Жак Моно; Нобелівська премія 1965 р.) концепція про механізм регуляції активності генів прокаріот визнана одним із блискучих досягнень молекулярної біології, яке стало логічним розвитком досліджень, здійснених генетиками і біохіміками в попередні десятиріччя. Сутність відкриття Львова, Жакоба і Моно – це ідентифікація двох принципово відмінних груп генів – структурних і функціональних – та з’ясування внеску цих груп генів у процес передачі спадкової інформації, про що і йдеться у представленій статті.