Category Archives: Uncategorized
Вплив інгібування ПДК4 на рівень протеїну AMPK і експресію гена PGC-1α в скелетних м’язах щурів за фізичного навантаження
S. Aminizadeh1, Y. Masoumi-Ardakani2, B. Shahouzehi3
1Physiology Research Center, Institute of Basic and Clinical Physiology Sciences, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran;
e-mail: soheilaminizadeh@gmail.com; ymab125@yahoo.com;
2Cardiovascular Research Center, Institute of Basic and Clinical Physiology Sciences, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran;
e-mail: bshahouzehi@gmail.com
У клітинах існують регуляторні системи, які контролюють їх фізіологічний стан. Такі клітинні регуляції здійснюються за рахунок модуляції експресії генів. Скелетні м’язи здатні швидко адаптуватися і виробляти АТР за різних умов. АМP-активована протеїнкіназа (АМPK) та PGC-1α (коактиватор-1альфа гамма-рецептор, що активується проліфератором піроксисом) є важливими регуляторами енергетичного гомеостазу клітини. У роботі досліджено вплив фізичних навантажень (тренування на витривалість) і інгібування кінази-4 піруватдегідрогенази (PDK4) на експресію АМPK і PGC-1α в скелетних м’язах щурів. Тридцять два самці щурів лінії Wistar було довільно розділено на 4 групи (n = 8). Група 1 (контроль) не зазнавала ніякого впливу, група 2 отримувала щодня дихлороцтову кислоту (150 мг/кг ваги тіла тварини), група 3 – зазнавала фізичних навантажень, група 4 – отримувала дихлороцтову кислоту і зазнавала фізичних навантажень. Експресію АМPK, а також експресію генів PDK4 і PGC-1α визначали, відповідно, за допомогою вестерн-блот і ПЛР в реальному часі. Було показано, що інгібування PDK4 призводить до підвищення рівня протеїну АМPK. Фізичні навантаження (група 2) й інгібування PDK4 (група 4) спричинюють значне підвищення експресії гена PGC-1α порівняо з контрольною групою. У тварин, які отримували дихлороцтову кислоту, спостерігалося значне підвищення експресії гена PDK4 порівняно з контрольною групою (P = 0,001), також значне підвищення експресії гена PDK4 порівняно з контролем (P = 0,006) спостерігалося і в двох інших групах (групи 2 і 3). Одержані результати свідчать, що комбінація фізичного навантаження й інгібування PDK4 через підвищення рівня регуляції PGC-1α, значно покращує енергетичний стан і ефективність роботи скелетних м’язів.
Порушення трансмембранної асиметрії фосфатидилсерину гепатоцитів як маркер апоптозу за дії ксенобіотиків на щурів
О. А. Наконечна, Л. О. Бабійчук, А. І. Безродна
Харківський національний медичний університет, Харків
e-mail: bezrodnaya.ai@gmail.com
Відомо, що несприятливі хімічні фактори довкілля впливають на функціональний стан печінки, активують вільнорадикальні процеси на тлі зниження антиоксидантних резервів, змінюють фізико-хімічні властивості та фосфоліпідний склад мембран гепатоцитів. Метою нашого дослідження була оцінка розподілу фосфатидилсерину у фосфоліпідному бішарі мембран гепатоцитів і стадій апоптозу гепатоцитів у щурів за впливу поверхнево-активних речовин: етиленгліколю (ЕГ), поліетиленгліколю-400 (ПЕГ-400) і поліпропіленгліколю (ППГ) в дозі 1/10 ДЛ50. Встановлено, що в процесі підгострого токсикологічного експерименту на щурах досліджувані ксенобіотики в зазначеній дозі спричинювали зміну трансбішарового розподілу фосфатидилсерину у фосфоліпідному бішарі мембран гепатоцитів, а саме його появу на поверхні клітини, що є специфічним сигналом для макрофагів та сприяє розпізнаванню і видаленню апоптотичних клітин. Аналіз клітинної смерті гепатоцитів щурів за дії досліджуваних ксенобіотиків в дозі 1/10 ДЛ50 виявив збільшення кількості апоптотичних/некротичних гепатоцитів.
Вплив фулерену С(60) на ішемічно-реперфузійну травму скелетного м’яза кінцівки щура: механокінетичний та біохімічний аналізи
Д. О. Заводовський1, С. Ю. Зай2, Т. Ю. Матвієнко1, Ю. І. Прилуцький1,
Н. Є. Нурищенко1, С. С. Парадізова3, Л. Л. Безух3, У. Ріттер4, П. Шарф4
1ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
2Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, Луцьк, Україна;
3ДУ «Територіальне медичне об’єднання МВС України по м. Києву», Україна;
4Інститут хімії та біотехнології, Технічний університет Ільменау, Німеччина;
e-mail: Lab@univ.kiev.ua
Вивчено вплив водно-колоїдного розчину фулерену C60 (C60FAS) на ішемічно-реперфузійну травму скелетного м’яза задньої кінцівки щура. Ушкодження скелетного м’яза були спричинені васкулярною ішемізацією тривалістю 3 год. Вплив C60FAS вивчали шляхом його внутрішньом’язової ін’єкції після 1 год реперфузії за різних доз введення: 1, 2 і 3 мг/кг маси тіла тварини. Як маркери ішемічного ушкодження м’язів було використано зміни механокінетичних параметрів скорочення ішемізованого скелетного м’яза за різних режимів функціонування та біохімічні параметри крові тварин, які було детально досліджено за дії C60FAS. Одержані результати вказують на перспективність використання C60FAS для зменшення наслідків ішемічної травми м’яза.
Аналіз імуногенності протеїну KatG із Mycobacterium tuberculosis у мишей: попередній скринінг вакцини TB
P. Purkan1, R. Budiyanto1, R. Akbar1, S. P. A. Wahyuningsih2, W. Retnowati3
1Biochemistry Division, Chemistry Department, Faculty of Sciences and Technology, Airlangga University, Campus C, Jl. Mulyorejo-Surabaya, Indonesia;
2Biology Department, Faculty of Sciences and Technology, Airlangga University, Campus C, Jl. Mulyorejo-Surabaya, Indonesia;
3Microbiology Department, Faculty of Medicine, Airlangga University, Campus C, Jl. Moestopo-Surabaya, Indonesia;
e-mail: purkan@fst.unair.ac.id
Туберкульоз залишається одним із поширеніших захворювань, хоча багато людей пройшли вакцинацію БЦЖ. Неефективність вакцини БЦЖ є однією з причин, які ускладнюють профілактику поширення туберкульозу. Метою дослідження було визначення імуногенності протеїну KatG в клінічному ізоляті L19 штаму M. tuberculosis у мишей. KatG, як антиген, отримували експресією гена katG клінічного ізоляту L19 M. tuberculosis в Escherichia coli BL21 із використанням вектора pColdII-DNA. KatG після очищення афінною хроматографією використовували для вакцинації мишей. Експресією katG в E. coli BL21 одержували протеїн KatG із молекулярної масою 80 кДа за електрофорезу на PAGE-SDS. Очищений протеїн KatG значно стимулював імунну відповідь мишей, спричинюючи продукування антитіл IgG1, IgG2a, IgG2b, IgG2c, IgG3 і IgM. Найвищий рівень антитіл спостерігали у разі вакцинації мишей KatG L19 в дозі 45 мкг/мл. Серед антитіл IgG2c-ізотип переважно продукувався в сироватці крові. Показано, що протеїн KatG виявляє високу імуногенність у мишей і може бути запропонований як потенціальна вакцина проти туберкульозу. Необхідно в подальшому провести клінічні дослідження для оцінки безпеки його застосування як терапевтичного протеїну.
Вплив альфа-кетоглутарату на тривалість життя та функціональне старіння Drosophila melanogaster
М. П. Лилик1, М. М. Байляк1, Г. В. Шмігель1, Дж. М. Сторі2, К. Б. Сторі2, В. І. Лущак1
1Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна;
2Інститут біохімії, Карлетонський університет, Оттава, Канада;
e-mail: lushchak@pu.if.ua; bayliak@ukr.net
Досліджено вплив альфа-кетоглутарату (АКГ) на тривалість життя та функціональне старіння Drosophila melanogaster лінії Canton S. Показано, що ефекти АКГ залежать від його концентрації та статі мух. Додавання до їжі 1–10 мМ АКГ не впливало на середню та максимальну тривалість життя самців, за винятком збільшення максимальної тривалості життя за 10 мМ АКГ. Водночас, АКГ (20 мМ) скорочував середню і не впливав на максимальну тривалість життя самців. У самок АКГ за концентрацій 1 і 5 мМ не впливав на тривалість життя, а за вищих (10 та 20 мМ) – збільшував як середню, так і максимальну тривалість життя. За концентрації, яка збільшувала тривалість життя (10 мМ), АКГ знижував плодючість, підвищував стійкість до холодового стресу, проте не впливав на індуковану рухову активність та стійкість до окислювального стресу в мух обох статей середнього (24 дні) і старого (40 днів) віку. Дослідні самки середнього віку, але не самці, були стійкішими до теплового стресу та мали вищий вміст протеїну HSP90, ніж контрольні особини. Окрім того, мухи середнього віку на середовищі з АКГ мали вищі показники окислювального стресу, вищий вміст загального протеїну та триацилгліцеролів. Результати свідчать про те, що, передусім, модуляція вікових змін основного метаболізму, а не зниження інтенсивності оксидативного стресу, лежить в основі геропротекторної дії АКГ на D. melanogaster.
Специфічність та чутливість нового тесту для серологічної діагностики туберкульозу на основі злитого антигену MPT83-MPT63
А. А. Сіромолот1,2, Т. О. Чудіна2, I. C. Данілова3,
О. М. Рекалова4, Д. В. Колибо1,2, С. В. Комісаренко2
1ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
2Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
3ННЦ «Інститут експериментальної та клінічної ветеринарної медицини», Харків, Україна;
4ДУ «Національний інститут фтизіатрії і пульмонології ім. Ф. Г. Яновського НАМН України», Київ;
e-mail: saa0205@ukr.net
Метою цієї роботи було провести порівняльну характеристику експериментальної тест-системи з використанням злитого протеїну MPT83-MPT63 з референсними комерційними діагностикумами та дослідити основні оцінювальні характеристики імуноензимних тестів, таких як специфічність та чутливість. Крім того, ми намагалися дослідити кореляційну залежність біохімічних та імунологічних показників зразків крові пацієнтів із ТБ та тест-системами, які правильно діагностували захворювання у цих пацієнтів. Показано, що запропонована нами експериментальна тест-система не поступається існуючим діагностичним серологічним тестам щодо критеріїв вірогідності, інформативності та основним вимогам використання подібних імуноензимних тестів. Розроблено інструкцію щодо тестування зразків сироваток та показання до використання серологічних методів діагностики, що пропонуються.
Плазміноген модулює утворення активних форм оксигену тромбоцитами людини
А. О. Тихомиров, Д. Д. Жерносєков, М. М. Гузик, В. В. Корса, Т. В. Гриненко
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: artem_tykhomyrov@ukr.net
Активні форми оксигену (АФО) є важливими сигнальними молекулами, які контролюють функціонування тромбоцитів, а їх продукція підсилюється під час тромбоцитарної активації. Модуляторні ефекти плазміногену (Pg) на утворення АФО тромбоцитами раніше не досліджувалися. Метою цієї роботи було визначити здатність різних форм Pg впливати на метаболічну активність/виживаність тромбоцитів та утворення ними АФО в стані спокою і за умов активації. Тромбоцити, ізольовані із плазми донорів, преінкубували з Glu- або Lys-Pg (1,2 µM) та активували тромбіном (1,0 од. NIH/мл) або колагеном (1,25 мг/мл). Загальну дегідрогеназну активність мітохондрій визначали за допомогою МТТ-тесту, протокову цитофлуориметрію з використанням зонду H2DCF-DA застосовували для вимірювання внутрішньоклітинних рівнів АФО. Встановлено, що Lys-Pg незначним чином пригнічує відновлення МТТ (P < 0,05 проти контролю). Тромбін спричинював дворазове збільшення рівня метаболічної активності тромбоцитів порівняно з інтактними клітинами. Однак активація, індукована тромбіном, була менш вираженою у разі тромбоцитів, преінкубованих з Pg, причому Lys-Pg спричинював більший інгібувальний ефект. На відміну від тромбіну колаген значно пригнічував метаболічну активність тромбоцитів (на 60% від контрольної величини, P < 0,05). Glu- та Lys-Pg не впливали на активність колагенстимульованих тромбоцитів у МТТ-тесті. Сортінг тромбоцитів за здатністю продукувати АФО виявив дві різні субпопуляції клітин. Зростання продукції АФО спостерігалося за активації тромбоцитів як тромбіном, так і колагеном. Pg (Lys-форма більшою мірою) підсилював внутрішньоклітинну генерацію АФО у тромбінстимульованих тромбоцитах. Показано, що посилення Pg генерації АФО, яке передує дії агоністів, може призводити до зниження їх життєздатності та функціональної активності. Це дослідження доповнює уявлення про можливі механізми впливу Pg на функціонування тромбоцитів.
Дія калікс[4]арен-метиленбісфосфонової кислоти С-145 та її сірковмісного аналога на гемостаз
В. О. Чернишенко1, O. В. Савчук1, С. O. Черенок2, O. M. Силенко2,
A. O. Негеля3, Л. О. Касаткіна1, Л. В. Пирогова1, В. А. Дідківський1,
О. І. Юсова1, В. І. Кальченко2, Л. В. Гарманчук3, Т. В. Гриненко1,
Е. В. Луговськой1, С. В. Комісаренко1
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
2Інститут органічної хімії НАН України, Київ;
3ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
e-mail: bio.cherv@gmail.com
С-145 (октанатрієва сіль калікс[4]арен-тетра-метиленбісфосфонової кислоти) було раніше обрано як специфічний антикоагулянтний агент, який пригнічує полімеризацію фібрину, не маючи відчутного впливу на інші параметри системи зсідання крові. Оскільки C-145S (октанатрієва сіль калікс[тіа-4]арен-тетра-метиленбісфосфонової кислоти) має більшу гідрофобну чашу, можна очікувати його більшу антиполімеризаційну активність, порівняно із С-145. Метою цієї роботи було порівняння дії обох органічних сполук на полімеризацію фібрину, фібриноліз, агрегацію тромбоцитів та проліферацію ендотеліоцитів. Полімеризацію фібринового згустку в плазмі крові за дії АЧТЧ-реагенту та гідроліз фібринового згустку за дії тканинного активатора плазміногену в присутності С-145 та С-145S вивчали за допомогою турбідиметричного аналізу. Ефект С-145 та С-145S на активацію Glu-плазміногену стрептокіназою визначали за допомогою хромогенного субстрату S2251, а агрегацію тромбоцитів – за допомогою агрегатометрії. Стимульований викид Ca2+ з ендоплазматичного ретикулума та цитоплазми вивчали за допомогою спектрофлуориметрії із застосуванням специфічних флуоресцентних зондів Mag-Fluo-4 та FURA-2. Як С-145, так і C-145S знижувала кінцеву мутність згустку і подовжувала час напівлізису згустку в плазмі крові людини. Однак у модельній системі з полімерним фібрином desAB С-145 виявився ефективнішим інгібітором фібринолізу. C-145S, але не C-145, індукував зміни концентрації Ca2+ в цитоплазмі тромбоцитів у стані спокою, а також вірогідно інгібував (на 30%) викид Ca2+ з ендоплазматичного ретикулума тромбоцитів, активованих ADP. Як C-145, так і C-145S стимулювали проліферацію ендотеліальних клітин свині (РАЕ). Таким чином, показано, що калікс[4]арен C-145S був ефективнішим інгібітором полімеризації фібрину порівняно з С-145, який раніше було обрано для створення антикоагулянтного агента. C-145S також виявляв вираженіший інгібіторний ефект на кальцієвий сигналінг тромбоцитів і стимулюючий ефект на проліферацію ендотеліоцитів. Отже, С-145 виявився перспективнішою молекулярною платформою для створення антитромботичного агента.
Активність фенілаланінамонійліази і вміст флавоноїдних сполук у проростках пшениці за дії гіпотермії та донора гідроген сульфіду
Ю. Є. Колупаєв1,2, О. І. Горєлова1, Т. О. Ястреб1, Ю. В. Попов3, Н. І. Рябчун3
1Харківський національний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва, Україна;
e-mail: plant_biology@ukr.net;
2Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна, Україна;
3Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН України, Харків
Нині гідроген сульфід (H2S) розглядається як один із сигнальних посередників у рослинних клітинах. Однак його роль у формуванні стійкості рослин до низьких температур і особливо в регуляції вторинного метаболізму за стресових умов залишається маловивченою. Досліджували вплив донора H2S – гідросульфіду натрію (NaHS) – на активність фенілаланінамонійліази (ФАЛ) і вміст флавоноїдів у проростках пшениці за звичайної температури (21 °C) і умов холодового загартовування (7 діб при 3 °C). Через 2 доби дії загартовувальної температури відзначалося транзиторне підвищення активності ФАЛ. Також активність ензиму збільшувалася під впливом обробки проростків 0,1 або 0,5 мМ NaHS у звичайних температурних умовах і особливо на фоні холодового загартовування. Самі по собі холодове загартовування і дія донора H2S спричинювали підвищення загального вмісту флавоноїдів і кількості антоціанів. Поєднання гіпотермії і обробки проростків NaHS цей ефект посилювало і збільшувало загальний вміст флавоноїдів в 3,8, а антоціанів – в 1,8 раза порівняно з контролем. Обробка донором H2S зменшувала вміст продукту пероксидного окислення ліпідів малонового діальдегіду в проростках після дії загартовувальної температури і особливо після їх проморожування при –5 °С. Також під впливом обробки NaHS підвищувалася виживаність загартованих і незагартованих проростків після кріостресу. Дійшли висновку, що одним із механізмів позитивного впливу донора H2S на стійкість проростків пшениці до гіпотермії є залежне від активності ФАЛ накопичення флавоноїдних сполук, яким притаманна висока антиоксидантна активність, і зменшення наслідків вторинного окислювального стресу.
Роль гена GJB2 і конексину 26 у розвитку патологій слуху
Asmaa Missoum
Department of Biological and Environmental Sciences, Qatar University, Doha, Qatar;
e-mail: amissoum@live.com
Мутації гена GJB2 (Gap Junction Beta 2) є однією з головних причин спадкового порушення слуху. Цей ген кодує різні протеїни щілинних контактів, зокрема конексину 26 (Cx26), який сприяє гомеостазу K+ всередині равлика внутрішнього вуха. Мутації GJB2 також виявлено у разі несиндромальної глухоти (75% випадків), яка не супроводжується іншими аномаліями в організмі. Cx26 складається з чотирьох трансмембранних спіралей і двох позаклітинних петель, в кожній з яких є три специфічних, консервативних залишки цистеїну, зв’язаних внутрішньомолекулярними дисульфідними містками. Мутації 35delG і Cys169Tyr є найпоширенішими мутаціями GJB2. Перша призводить до скорочення протеїну Cx26 через переривання послідовності, що кодує, а друга – до дестабілізації структури протеїну через пошкодження одного із трьох залишків цистеїну. В цьому короткому огляді надано додаткові дані про те, як ці два типи мутацій призводять до втрати слуху.