Category Archives: Uncategorized
Ефекти спін-орбітальної взаємодії за активації O(2) кофакторнезалежної 2,4-діоксигенази
Б. П. Мінаєв1, Р. Р. Валієв2
1Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького, Україна;
e-mail: bfmin43@ukr.net;
2Королівський технологічний інститут, Стокгольм, Швеція;
e-mail: valievrashid@mail.ru
Кисень (О2) є парамагнітною молекулою з двома неспареними електронними спінами та триплетним основним станом (S = 1), тоді як більшість органічних молекул діамагнітні; вони мають спарені електронні спіни та синглетний основний стан з повним спіном S = 0. Оксигенази каталізують введення триплетного кисню в органічні (діамагнітні) молекули в ході строго заборонених за спіном процесів і цю загадку досі не вирішено в сучасній ензимології. Багато оксидаз та оксигеназ використовують спряжені органічні кофактори (подібно до флавінів, птеринів) у синглетному основному стані, і реакція кофактора з О2 є також заборонена за спіном. Зрозуміло, що протеїнове оточення в активному центрі ензиму якимсь чином «допомагає» подолати спінову заборону, але це оточення є діамагнітним та спін-загадка все ж таки залишається. Деякі оксидази та оксигенази використовують парамагнітні іони металів як кофактор; у цьому разі спінову заборону формально знято. Нещодавно відкрито низку окислювальних ензимів, які не отримують кофактора. В роботі розглянуто бактеріальну 2,4-діоксигеназу, вільну від кофактора та її реакції з 2-n-алкіл-3-дигідрокси-4(1Н)-хінолонами (АНХ). У статті ми надали результати квантово-хімічних розрахунків проміжного дирадикала, нещодавно запропонованого для прямої реакції кисню з АНХ-субстратами, та зробили заключення про механізм спін-каталізу.
Гуморальна імунна відповідь мишей різних інбредних ліній на простатичний специфічний антиген людини
О. Ю. Галкін1,2, A. Г. Комар3, O. Б. Бесараб1
1Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»;
e-mail: alexfbt@gmail.com;
2ТОВ «Профарма Плант», Київ, Україна;
3Український медичний центр сертифікації МОЗ України, Київ
Метою дослідження було вивчення гуморальної імунної відповіді на простатичний специфічний антиген (ПСА) для різних типів інбредних ліній мишей з подальшим формуванням рекомендацій щодо відповідних схем імунізації для одержання моноклональних антитіл (МкАт). Дослідження проводили з використанням мишей ліній Balb/c та NZB; ПСА із сперми людини (як імуноген). У разі бустер-імунізацій імуноген попередньо розводили до потрібної концентрації (10 або 30 мкг на 100 мкл) у фізіологічному розчині та вводили у хвостову вену або внутрішньочеревно. За іншої імунізації готували емульсійний розчин імуногену з ад’ювантом до кінцевої концентрації 10 або 30 мкг на 100 мкл: ПСА розчиняли у фізіологічному розчині, додавали такий самий об’єм ад’юванта, і суміш ретельно змішували, щоб утворити стабільну емульсію. Загальну дозу 100 мкл поділяли на дві рівні частини і вводили підшкірно в задні лапи мишей. Імунізація проводилася шляхом одноразового в/ч введення 100 мкл емульсії. Рівень специфічних антитіл визначали титруванням сироватки крові тварин за допомогою непрямого імуноензиматичного аналізу. Проведено серію експериментів для визначення рівня гуморальної відповіді мишей за багатоступеневої імунізації різної тривалості з ПСА (10 і 30 мкг), за внутрішньочеревного введення імуногену та підшкірно з різними ад’ювантами (повний та неповний ад’юванти Фрейнда, ПАФ/НАФ). Остаточну бустерну імунізацію в дозі 30 мкг проводили або способом попереднього введення імуногену, або внутрішньовенно у фізіологічному розчині. Встановлено закономірності гуморальної імунної відповіді мишей на ПСА залежно від шляху введення імуногену, його дози та тривалості імунізації. Доведено, що внутрішньочеревне введення забезпечує утворення вищих титрів специфічних антитіл для обох досліджуваних ліній мишей. Миші лінії Balb/c інтенсивніше відповідають на ПСА, ніж миші лінії NZB (для всіх досліджених схем імунізації). Показано, що найефективнішою є схема імунізації з трикратним внутрішньочеревним введенням 10 мкг ПСА впродовж 8 тижнів (перше введення – із ПАФ, решта – із НАФ) та бустер-введенням імуногену внутрішньовенно у фізіологічному розчині.
Зміна експресії сиртуїнів 1 і 2 в мозку щурів з індукованим експериментальним діабетом та шляхи її корекції
M. M. Гузик1, T. M. Тихоненко1, К. О. Дякун1, Л. В. Яніцька2, I. Б. Привроцька3, T. M. Кучмеровська1
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
2Національний медичний університет імені О. О. Богомольця МОЗ України, Київ;
3ДВНЗ «Тернопільский державний медичний університет імені І. Я. Горбачевського», Україна;
e-mail: tkuchmerovska@gmail.com
Молекулярні механізми патогенезу діабетичної енцефалопатії (ДЕ), одного із серйозних ускладнень цукрового діабету, є складними. У цій роботі досліджували експресію SIRT1 та SIRT2 як ключову в розвитку дисфункції мозку та можливість інгібіторів PARP-1 впливати на експресію цих протеїнів з метою попередження розвитку ДЕ в щурів із діабетом 1-го типу. Через 10 тижнів розвитку цукрового діабету, індукованого стрептозотоцином (70 мг/кг), щурам-самцям лінії Wistar вводили інгібітори PARP-1, 1,5-ізохіноліндіол (ISO) або нікотинамід (NAm) (3 або 100 мг/кг/добу відповідно) протягом 2 тижнів. В експерименти були взяті щури із рівнем глюкози в крові більше 19,7 ± 2,1 ммоль/л. Вестерн-блот аналіз був проведений для оцінки впливу інгібіторів PAPR-1 на рівні експресії SIRT1 та SIRT2. Діабет призводив до значного зниження експресії SIRT1 та надмірної експресії SIRT2 в ядерних екстрактах мозку діабетичних щурів порівняно з недіабетичним контролем. Введення NAm пригнічувало надмірну експресію SIRT2 в ядерних екстрактах мозку в діабетичних щурів і незначною мірою підвищував експресію SIRT1, тоді як ISO не впливав на експресію обох сиртуїнів. Більше того, виявлено, що в мозку діабетичних щурів співвідношення вільних NAD/NADH пар було в 3,1 раза нижче порівняно з недіабетичним контролем. Застосування ISO спричинювало незначне збільшення співвідношення вільних NAD/NADH пар у мозку діабетичних щурів, тоді як NAm збільшував цей показник у 1,7 раза порівняно з діабетичними щурами. Одержані дані свідчать про те, що зміни експресії SIRT1 і SIRT2 в ядрах клітин мозку діабетичних щурів можуть призводити до розвитку дисфункцій мозку. Один з нейропротекторних механізмів дії NAm також може бути реалізований шляхом гальмування експресії SIRT2 в ядрах клітин головного мозку, що знижує рівень прогресування індукованих діабетом змін і може бути терапевтичним засобом для лікування дисфункцій мозку.
Ліпополісахариди Рantoea agglomerans: структура, функціональна та біологічна активність
Л. Д. Варбанець, Т. В. Булигіна, Л. А. Пасічник, Н. В. Житкевич
Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України, Київ;
e-mail: varbanets_imv@ukr.net
В огляді наведені дані літератури, а також результати власних експериментальних досліджень ліпополісахаридів (ЛПС) грамнегативних бактерій. Основну увагу автори приділяють Рantoea agglomerans, представнику родини Enterobacteriaceae. Вперше описано унікальні структури О-специфічних полісахаридних ланцюгів їхніх ліпополісахаридів, які можуть бути як розгалуженими, так і лінійними тетра- і пентасахаридними ланцюгами, що повторюються. Показана гетерогенність як самої молекули ЛПС, так і присутність в бактеріальній клітині декількох ЛПС, які відрізняються структурою ліпідів А, О-специфічних полісахаридних ланцюгів, серологічною активністю, а також ендотоксичними властивостями, зокрема токсичністю і пірогенністю. Така гетерогенність є одним із механізмів поліфункціональності ЛПС. На основі О-антигенності ЛПС вперше було проведено серотипування штамів Р. agglomerans і віднесено їх до 10 серогруп. Висока імуномодулювальна активність ЛПС Р. agglomerans дозволяє припустити використання їхніх олігосахаридних фрагментів для створення кон’югованих вакцин проти захворювань, спричинених грамнегативними бактеріями.
Похідні 4-тіазолідинонів звільняють остеобластну диференціацію від негативного впливу ФНПα в мезенхімних клітинах-попередниках миші
Х. В. Малишева1,2,3, Н. С. Фінюк1, О. К. Павленко4, Д. Я. Гаврилюк5,
Р. Б. Лесик5, Р. С. Стойка1, О. Г. Корчинський1,3
1Інститут біології клітини НАН України, Львів;
2Інститут біології тварин НААН України, Львів;
3Центр інноваційних досліджень в галузі медицини та природничих наук і Медичний факультет, Жешувський університет, Польща;
4Львівський національний університет імені Івана Франко, Україна;
5Львівський медичний національний університет імені Данила Галицького, Україна;
e-mail: olexkor@hotmail.com
Ревматоїдний артрит (РА) – це аутоімунне запальне захворювання із досі невідомою етіологією. Фактор некрозу пухлини α (ФНПα) вважають регулятором, який відіграє центральну роль у виникненні і розвитку РА. З іншого боку, cигнальні шляхи морфогенетичних протеїнів кістки (МБК) і протеїнів Wnt є ключовими механізмами, що індукують і підтримують формування хрящової і кісткової тканин. Попередні дослідження показали, що ФНПα та інтерлейкін 1β відіграють головну роль в інгібуванні активності скелетогенезу. Метою даного дослідження був аналіз протизапальної активності нових 4-тіазолідінонових похідних щодо наслідків запальної реакції, опосередкованої ФНПα під час остеогенезу. Ми здійснили оцінку in vitro функціонального ефекту 4-тіазолідинонів, позначених Les-4368, Les-4370, Les-3882 і Les-3288, вжитих у різних дозах (0,02; 0,1; 0,3 і 1,0 мкМ) на опосередковане ФНПα інгібування МБК-індукованої остеобластної диференціації мезенхімних клітин-попередників (стовбурових клітин) лінії C2C12 миші. ФНПα повністю пригнічував їх міобластну диференціацію, а також, у значній мірі, інгібував МБК-індуковану остеобластну диференціацію. Ми встановили, що дія на клітини лінії C2C12 сполуками Les-4368 і Les-3882 звільняє остеобластну диференціацію від негативного впливу ФНПα, і, більше того, перетворює його з інгібітора остеогенезу в стимулятор. Для з’ясування механізму прозапальних ефектів досліджуваних сполук був проведений імуноблот-аналіз деградації інгібіторного κBα (I-κBα). Найкращий ефект виявила сполука Les-3882, яка підсилювала диференціацію остеобластів у низькій дозі (0,1 мкM), імовірно, шляхом модуляції сигнального шляху NF-κB.
Glu- та Lys-форми плазміногену по різному впливають на експонування фосфатидилсерину на поверхні тромбоцитів
Д. Д. Жерносєков, Я. М. Рока-Мойя, A. O. Tихомиров, M. M. Гузик, T. В. Гриненко
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: chemikdd@mail.ru
Плазміноген/плазмінова система відповідає за підтримку гемостатичного балансу крові. Водночас плазміноген може виступати як адгезивний ліганд і таким чином впливати на функціонування клітин крові. Нами було показано, що екзогенний Lys-плазміноген, на відміну від Glu-форми, призводить до інгібування тромбоцитарної агрегації та пригнічує секрецію α-гранул тромбоцитів. Мета цієї роботи – дослідити вплив Glu- та Lys-форм плазміногену на формування прокоагулянтної поверхні тромбоцитів, використовуючи як маркер експонування фосфатидилсерин на тромбоцитах. Тромбоцити отримували зі збагаченої тромбоцитами плазми (здорові донори-волонтери, чоловіки віком 30–40 років) методом гель-хроматографії на сефарозі 2В. Експонування фосфатидилсерину на поверхні тромбоцитів оцінювали методом протокової цитофлуориметрії за допомогою ФІТЦ-кон’югованого анексину А5. Показано, що Glu- та Lys-форми плазміногену спричиняли різний вплив на функціонування тромбоцитів. Екзогенний Lys-плазміноген не мав істотного впливу на експонування фосфатидилсерину, в той час як Glu-плазміноген за цих умов призводив до підвищеного експонування фосфатидилсерину на поверхні тромбоцитів активованих тромбіном або колагеном. Зроблено висновок щодо можливої ролі Glu-плазміногену як ко-стимулятора агоніст-індукованої секреції тромбоцитів, так і стимулятора формування прокоагулянтної поверхні. Ефекти Lys-плазміногену ймовірно спрямовані на міжтромбоцитарну взаємодію і не пов’язані з агоніст-стимульованими про-апоптичними змінами. Різний ефект Glu- та Lys- форм плазміногену може бути пояснений структурними особливостями відповідних форм зимогену.
Ефект гідроген-сульфід-спорідненого аспірину на ушкоджену стресом слизову оболонку стравоходу та шлунку
О. С. Заячківська1, Н. С. Була1, Я. І. Павловський1, І. О. Пшик-Тітко1,
О. М. Гаврилюк1, О. І. Грушка1, Дж. Л. Уоллас2,3
1Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
2Університет Калгарі, Канада;
3Університет Торонто, Канада;
e-mail: ozayachkivska@gmail.com
Останні дані про вплив гідроген-сульфіду (H2S) на органи травлення свідчать щодо його потужної цитопротекторної дії на слизову оболонку. Метою дослідження було оцінити вплив H2S-спорідненого аспірину (ATB-340) на ушкоджену стресом слизову оболонку стравоходу та шлунку щурів. Щурам вводили плацебо (контроль), аспірин (10 мг/кг) та ATB-340 (17,5 мг/кг) разово та упродовж 9 днів, із індукцією стресу та без нього. За допомогою гістологічного аналізу оцінювали пошкодження слизової оболонки стравоходу та шлунку. Серологічний вміст VCAM-1 та IL-6 вивчали імуноензимним аналізом. Застосування ATB-340 виявило зменшення гістологічного індексу ушкодження слизової оболонки стравоходу та шлунку (у порівнянні з даними у разі введення аспірину) як під час разового, так і 9-денного введення. Серологічний рівень VCAM і IL-6 у щурів, яким вводили аспірин та індукували стрес, був вищий, ніж у контрольних тварин. Введення щурам ATB-340 спричинювало протизапальний ефект шляхом зменшення вмісту VCAM та IL-6, чого не спостерігалося при застосуванні аспірину. Таким чином, за введення ATB-340 спостерігали зменшення запалення та покращення функціонування ендотелію судин у слизовій оболонці стравоходу та шлунку щурів.
Внесок Нобелівських лауреатів початку ХХ ст. в розвиток молекулярної імунології: Е. Берінг, І. І. Мечников, П. Ерліх, Ш. Ріше, Ж. Борде, К. Ландштейнер
В. М. Данилова, Р. П. Виноградова, С. В. Комісаренко
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: valdan@biochem.kiev.ua
Досягнення вчених-імунологів часто визнавалися найвагомішими в галузі медицини і фізіології, оскільки імунна система є дуже важливою для організму, а вивчення принципів його функціонування має фундаментальне значення для профілактики (вакцинація), діагностики і терапії багатьох захворювань. В цій статті йдеться про тих вчених початку ХХ ст., які отримали найпрестижнішу наукову нагороду – Нобелівську премію в галузі медицини і фізіології і які заклали підвалини імунології як науки. Так, у 1901 р. першу Нобелівську премію одержав Е. Берінг «за роботу із сироваткової терапії, головним чином за її використання для лікування дифтерії, що відкрило нові шляхи в медичній науці і дало в руки лікарів звитяжну зброю проти хвороби і смерті»; у 1908 р. І. Мечников і П. Ерліх одержали Нобелівську премію з медицини та фізіології за створення клітинно-гуморальної теорії імунітету; у 1913 р. – Ш. Ріше – «на знак визнання його робіт з анафілаксії»; у 1919 р. – Ж. Борде – «за відкриття, пов’язані з імунітетом (роль комплементу, механізми преципітації, аглютинації…»; у 1930 р. – К. Ландштейнер – «за відкриття груп крові людини». Ці роботи дали поштовх для розвитку сучасної молекулярної імунології – науки про організацію і роботу імунної системи, яка є ефективним бар’єром у розпізнаванні і відокремленні в живому організмі «чужого» від «свого».