Category Archives: Uncategorized
Автоантитіла до основного протеїну мієліну та гістону Н1 як імунні біомаркери нейропсихологічних розладів у хворих на розсіяний склероз
С. Я. Кирилюк1, Т. І. Негрич1, Н. К. Свиридова2,
Є. О. Труфанов2, Р. С. Стойка3, Ю. Я. Кіт3
1Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
2Національна медична академія післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика, Україна;
3Інститут біології клітини НАН України, Львів;
e-mail: sinitska@ukr.net
Отримано: 15 квітня 2020; Затверджено: 13 листопада 2020
Розсіяний склероз (РС) – хронічне демієлінізуюче автоімунне захворювання центральної нервової системи, за якого спостерігаються вогнищеві неврологічні порушення та розлади вищих кіркових функцій. Важливим є виявлення біомаркерів, які здатні контролювати динаміку змін нейропсихологічних показників, передбачати прогресування цього процесу. Мета роботи – дослідити патогенетичне і клінічне значення автоантитіл сироватки крові до основного протеїну мієліну (ОПМ) і гістону Н1 у виникненні неврологічних та нейропсихологічних розладів у хворих на РС. Обстежено 55 пацієнтів із РС, яким проводили загальноклінічне, неврологічне дослідження, оцінювали когнітивний статус, рівень депресії та визначали вміст автоантитіл до гістону Н1 та ОПМ у сироватці крові за допомогою імунологічного методу. Результати хворих на РС порівнювали з показниками 20 практично здорових осіб. У сироватці крові пацієнтів із РС присутні антитіла (АТ) класу IgG до ОПМ та гістону Н1. Було показано, що сироватка пацієнтів з РС містила антитіла класу IgG до гістону H1 та ОПМ. Показано, що спорідненість антитіл до гістону вища порівняно з їх спорідненістю до ОПМ (P < 0,05). Високий рівень антигістонових антитіл до Н1 корелював із тяжкістю парезу, атаксією стовбура, порушенням концептуалізації, семантичною мовою та настроєм. Підвищений рівень антитіл до ОПМ корелював з тяжкістю атаксії тулуба, порушенням концептуалізації та настроєм. Рівні антигістонових H1 та анти-ОПМ антитіл у сироватці крові хворих на РС можуть служити біомаркерами неврологічних розладів та динаміки їх клінічного перебігу.
Функціональна активність циклоспоринчутливої пори в енергізованих і деенергізованих мітохондріях печінки щурів
О. В. Акопова*, Л. І. Колчинська, В. І. Носар
Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ;
*e-mail: ov_akopova@ukr.net
Отримано: 15 червня 2020; Затверджено: 13 листопада 2020
Вивчено відкривання циклоспорин-чутливої пори (mPTP) в енергізованих і деенергізованих мітохондріях печінки щурів та оцінено вплив мітохондріальної деполяризації на її активність. Активність mPTP оцінювали спектрофотометрично за циклоспоринчутливим набуханням і циклоспоринчутливим виходом Са2+, який спостерігався після блокування Са2+ уніпортеру рутенієвим червоним (RR) в енергізованих мітохондріях та після деполяризації мембрани протонофором СССР. В енергізованих мітохондріях відкривання mPTP у станах низької провідності за концентрацій Са2+ ≤ Ka вносило позитивний вклад у швидкість дихання, не впливаючи на ΔΨm. Проведено оцінку порогових концентрацій Са2+, вище котрих відкривання mPTP призводило до деполяризації. Оцінка активності mPTP за циклоспоринчутливим транспортом Са2+ в умовах мітохондріальної деполяризації показала підвищення початкової швидкості (V0) за зменшення константи швидкості (k) і часу напівперетворення (t1/2), що вказувало на активацію mPTP порівняно з енергізованими мітохондріями. Попри це, в умовах деполяризації спостерігався неповний вихід Са2+ через mPTP. Із застосуванням селективних блокаторів Са2+ уніпортеру та mPTP, RR і циклоспорину А, знайдено парціальний вклад Са2+ уніпортеру і mPTP в транспорт Са2+. «Титрування» транспортного процесу шляхом внесення RR в різні проміжки часу від скидання потенціалу показало, шо деполяризація різко скорочувала тривалість функціонування mPTP порівняно з енергізованими мітохондріями, що підтверджувалось кінетичними характеристиками циклоспоринчутливого транспорту Са2+ післе зняття ΔΨm. Добавлений із зовнішньої сторони мітохондріальної мембрани Са2+ здійснював двоякий вплив на активність mPTP: спостерігалась активація в початковий момент часу з подальшим блокуючим ефектом. На підставі експериментів дійшли висновку, що енергізація мітохондрій необхідна для підтримання функціональної активності mPTP у станах субмаксимальної провідності, тоді як деполяризація мембрани сприяє переходу mPTP до неактивного стану в процесі вивільнення Са2+ із мітохондрій.
Реплікативна CMG-геліказа: ідеальна мішень для таргетної терапії раку
W. Henderson, K. Nyman, M. Stoney, S. I. Borysov*
College of Arts and Sciences, Saint Leo University, St. Leo, Florida, USA;
*e-mail: Sergiy.Borysov@saintleo.edu
Отримано: 31 травня 2020; Затверджено: 13 листопада 2020
Огляд присвячено Cdc45-Mcm2-7-GINS (CMG) геліказі, яка є важливою складовою реплікативного механізму і розглядається як нова перспективна мішень для таргетної терапії раку. У нормальних клітинах під час реплікації геному поступово, шляхом залучення необхідної кількості субодиниць, активується лише невелика частина геліказ, решта складають значний пул сплячих геліказ та можуть бути активовані у разі необхідності для заміщення геліказ із пригніченою активністю, завдяки чому нормальна клітина має стійкість до інгібіторів геліказ. Відомо, що на відміну від нормальних клітин ракові клітини мають значно менший пул сплячих геліказ і через це мають бути вразливішими до інгібіторів CMG-геліказ. Функціональні дослідження підтверджують, що таргетне пригнічення CMG-гелікази може стати специфічним терапевтичним підходом у подоланні широкого спектра онкологічних захворювань та у мінімізації побічних ефектів. Передбачається, що препарати спрямованої дії на CMG-геліказу можуть використовуватися не тільки для самостійної терапії, а й як хіміосенсибілізатори в поєднанні з іншими ліками для підвищення їх клінічного ефекту.
Полювання вчених на коронавірус SARS-COV-2: стратегії подолання пандемії
С. В. Комісаренко
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: svk@biochem.kiev/ua
Коронавірус SARS-CoV-2 викликає коронавірусне захворювання 2019 року (COVID-19), яке у 2020 році стало пандемією та глобальною загрозою для усього світу. На 10 січня, 2021 року 218 країн та територій доповіли про 90,783 мільйонів підтверджених випадків захворювання та 1,945 мільйонів смертей. Метою цієї статті було коротко оглянути і проаналізувати численну інформацію про цей вірус та захворювання COVID-19 та надати загальне уявлення про відповідні проблеми. Зокрема, навести інформацію про біологію коронавірусу, його походження, структуру та шляхи поширення, про властивості і особливості захворювання COVID-19, його діагностику, створення ліків та формування імунітету. Особливу увагу приділено створенню вакцин проти SARS-CoV-2 та ефективності протиепідемічних заходів (карантину). Також обговорено можливості математичного моделювання епідемічного процесу та перспективи скасування карантину. Нарешті, наведені дані щодо небезпечного варіанту VOC 2020 12/1 мутації вірусу, яка призвела до його інтенсивного поширення та можливий вплив цієї мутації на існуючу діагностику вірусу та на вакцинацію проти нього.
Погляд на роль Сянь Ву в розвитку імунології
Mohammad Ebrahimi
Department of History of Science and Scientific Archaeology, University of Science and Technology of China, People’s Republic of China;
e-mail: ebrahimi@mail.ustc.edu.cn
Отримано: 13 квітня 2020; Затверджено: 25 червня 2020
На початку 20 століття, дослідники в галузі імунології вивчали цю науку з хімічної точки зору. Імунохімія – це дослідження антигенів і антитіл та хімічних основ імунологічних явищ. Період активного розвитку імунохімії розпочався у 1918 році і тривав до початку 1960-х років. З початку цього періоду, у галузі імунохімії було впроваджено важливі імуногістохімічні та імуноцитохімічні методи. Китайський біохімік Сянь Ву, натхненний імунохімією, запропонував метод визначення гемоглобіну. У цій статті здійснено спробу проілюструвати досягнення Сянь Ву, представлено його наукову біографію та погляд на історію імунохімії. Крім того, надана документальна та наукова інформація щодо розвитку імунохімії та ролі Сянь Ву може бути для вчених надихаючою силою для вивчення закономірностей появи деяких хімічних підходів та теорій цього періоду.
Новий погляд на РНК: відкриття Сідні Олтмена і Томаса Чека 1989 року
М. В. Григор’єва*, В. М. Данилова, С. В. Комісаренко
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
*e-mail: mvgrigorieva@biochem.kiev.ua
Отримано: 23 червня 2020; Затверджено: 25 червня 2020
Нобелівським лауреатам із хімії 1989 р. Сідні Олтмену та Томасу Чеку належить одне з найважливіших відкриттів у молекулярній генетиці. Незалежно один від одного вони продемонстрували нові експериментальні докази того, що молекули РНК можуть не просто передавати генетичну інформацію від ДНК, але й за певних умов проявляти ензиматичні (каталітичні) властивості. Виявилося, що функції, виконання яких раніше відводили виключно протеїновим ензимам, можуть виконувати також і РНК, названі рибозимами. Згодом рибозими стали новим інструментом в генній інженерії, біохімії, біотехнології та медицині.
Дослідження структури, механізму та регуляції активності ензимів у роботах нобелівських лауреатів. К. Анфінсен, С. Мур, В. Стайн, С. Прузинер, Є. Скоу, Д. Бойєр, Д. Вокер
Р. П. Виноградова, В. М. Данилова*, С. В. Комісаренко
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
*e-mail: valdan@biochem.kiev.ua
Отримано: 17 травня 2020; Затверджено: 25 червня 2020
Від часу встановлення протеїнової природи ензимів у 40-і роки ХХ ст., про що йшлося в нашій попередній статті, молекулярна структура і конкретний механізм їх дії залишались невідомими. Ці завдання постали перед дослідниками наступних поколінь, які досягли значних успіхів в їх вирішенні. Так, у 1960 р. американські біохіміки С. Мур і В. Стайн встановили повну послідовність амінокислот в ензимі рибонуклеазі. Це був один із перших протеїнів і перший ензим, в якому було встановлено первинну структуру. За це відкриття в 1972 р. їм було присуджено половину Нобелівської премії з хімії; другу половину за вирішення цієї ж проблеми отримав Крістіан Анфінсен. Роботи нобелівських лауреатів з хімії за 1997 р. – Єнса Крістіана Скоу (відкриття ензиму Na+,K+-активованої АТР-ази) та Пола Бойєра і Джона Вокера (відкриття механізму дії Н+-АТР-синтази – найважливішого ензиму біоенергетики) були величезним кроком вперед у розшифруванні механізму дії ензимів – найважливіших компонентів метаболізму в живих організмах. Друга половина ХХ ст. відзначена ще одним видатним відкриттям у галузі біології та медицини – виявленням і дослідженням протеїнів – пріонів, які спричинюють спонгіоформні нейродегенеративні енцефалопатії в людей та тварин, за яке американський біохімік Стенлі В. Прузинер у 1997 р. отримав Нобелівську премію з фізіології і медицини. Це відкриття має велике теоретичне значення для біохімічної науки. Розробка нових методів дослідження і особливо їх апаратурне оформлення стали основою для розвитку цих робіт із хімії протеїнів, що привело до значних наукових досягнень в цій галузі біохімії та молекулярної біології – «золотої ери» біохімії протеїнів.
Регуляція оксидативного стресу у дріжджів Ogataea polymorpha – продуцента α-синуклеїну людини
Н. В. Грушаник1, О. В. Стасик2, О. Г. Стасик1*
1Львівський національний університет імені Івана Франка, Україна;
2Інститут клітинної біології НАН України, Львів;
*e-mail: olenastasyk@gmail.com
Отримано: 2 березня 2020; Затверджено: 25 червня 2020
У роботі досліджено вплив рівня позаклітинної глюкози на ензиматичну та неензиматичну ланки системи антиоксидантного захисту, а також маркери оксидативного стресу в клітинах метилотрофних дріжджів Ogataea polymorpha, які продукують рекомбінантний протеїн α-синуклеїн людини, задіяний у патогенезі нейродегенеративної хвороби Паркінсона. Встановлено, що дефіцит глюкози зумовлював підвищення активності ензимів антиоксидантного захисту супероксиддисмутази та каталази, вмісту відновленого й окисленого глутатіону в клітинах, культивованих на середовищі з 0,1% глюкози, у порівнянні з фізіологічними умовами (середовище з 1% глюкози). Окрім цього, низька концентрація глюкози в середовищі спричиняла підвищення вмісту карбонільних груп протеїнів і продуктів пероксидного окислення ліпідів. Слід зазначити, що зміщення рівноваги у бік прооксидантних змін було схожим в обох досліджуваних штамів: продуцента людського α-синуклеїну та вихідного батьківського штаму. Таким чином, лімітування глюкози в культуральному середовищі призводило до надпродукції активних форм кисню в клітинах метилотрофних дріжджів незалежно від синтезу рекомбінантного α-синуклеїну людини.