Category Archives: Uncategorized
Застосування методів молекулярного моделювання для пошуку нових біологічно активних речовин
В. В. Гурмач1, О. М. Балинський1, М. О. Платонов2, О. М. Бойко1, Ю. І. Прилуцький1
1Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
e-mail: gyrmach@gmail.com;
2Інститут молекулярної біології та генетики НАН України, Київ
Пошук нових сполук зі специфічною біологічною дією потребує використання новітніх методів молекулярного моделювання. З метою пошуку потенційно активних речовин для всього класу SH2 доменів проведено порівняння відомих структур, їх кластерний аналіз, молекулярний докінг, виділено усі можливі фармакофорні моделі та застосовано GTM передбачення. Одержані дані свідчать про значну варіативність зв’язування SH2 доменів.
Антиоксидантні властивості кластерних сполук ренію та їх вплив на еритропоез щурів із карциномою Герена
Ю. С. Воронкова1, С. О. Бабій1, Л. В. Іванська2, О. В. Штеменко3, Н. І. Штеменко1
1Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна;
2КЗ «Міська багатопрофільна клінічна лікарня № 4
Дніпропетровської обласної ради», Клініко-діагностична лабораторія, Україна;
3Український державний хіміко-технологічний університет, Дніпропетровськ;
e-mail: yuliya_v@inbox.ru
Досліджено біохімічні характеристики функцій нирок, клітинний склад периферичної крові та кісткового мозку щурів на моделі пухлинного росту за введення цисплатину та цис-тетрахлороди-μ-ізобутиратодиреній (III), cis-Re2(i-C3H7COO)2Cl4 (I). Показано виражений нефропротекторний ефект I як за введення окремо, так і в системі реній–платина, який виявляється у збільшенні фільтраційної здатності нирок, зниженні біохімічних маркерів окислення ліпідів і протеїнів у нирковій тканині та зниженні ензимурії під час розвитку пухлини. Поряд з цим показано нормалізацію морфологічної картини кісткового мозку з одночасним підвищенням кількості еритроцитів (на 60%) і рівня гематокриту в крові та зниженням рівня патологічних форм еритроцитів (в 3,2 раза) порівняно із групою щурів-пухлиноносіїв. Запропоновано ймовірну схему впливу кластерної сполуки ренію на процеси еритропоезу в кістковому мозку через регуляцію синтезу еритропоетину в нирках.
Фулерен C(60) запобігає генотоксичній дії доксорубіцину на лімфоцити людини in vitro
К. С. Афанасьєва1, С. В. Прилуцька1, О. В. Лозовик1, К. І. Богуцька1,
А. В. Сиволоб1, Ю. І. Прилуцький1, У. Ріттер2, П. Шарфф2
1Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
е-mail: prylut@ukr.net;
2Технічний університет Ілменау, Інститут хімії і біотехнології, Ілменау, ФРН
Самоорганізація фулерену C60, доксорубіцину та їх суміші, осаджених із водних розчинів, була досліджена з використанням методу атомно-силової мікроскопії. Результати передбачають комплексоутворення між цими двома препаратами. Генотоксичність комплексу фулерену C60 із доксорубіцином (С60+Докс) оцінювали in vitro на лімфоцитах людини за допомогою методу ДНК-комет. Одержані результати демонструють, що фулерен C60 запобігає токсичній дії Докс на нормальні клітини і, відповідно, комплекс С60+Докс може бути використаний у біомедичних цілях.
Вплив іонів заліза на активність ATP-гідролаз клітинних мембран гладеньких м’язів ободової кишки та нирок щура
О. А. Капля
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: kaplya@biochem.kiev.ua
З метою з’ясування особливостей структурної стійкості АТР-гідролаз у мембрані за дії прооксидантів: Fe2+ і пероксиду водню, а також N-етилмалеїміду (NEM) проведено порівняння Na+,K+-AТРазної активності гладеньких м’язів ободової кишки (ГМОК) з активністю відповідної Mg2+-АТР-гідролази і АТРаз мозкової речовини нирок щурів. Установлено, що за 0,1 мкМ концентрації FeSO4 активність Na+,K+-AТРази ГМОК знижується майже на 30%, а в діапазоні 0,1–10 мкМ – до 45% залишкової активності. За порівняння з ензимом нирок (виключно α1-ізоформа) чутливість Na+,K+-AТРази ГМОК до Fe2+ вірогідно вище за його субмікромолярної концентрації. Mg2+-АТРаза ГМОК значно резистентніша до дії іонів Fe2+, ніж ензим нирок, проте в обох випадках її чутливість значно нижче, ніж відповідної Na+,K+-AТРази. Na+,K+-AТРаза та Mg2+-АТРаза ГМОК і нирок однаково малочутливі до дії пероксиду водню за концентрацій до 1 мМ на тлі 1 мМ ЕГТА. Водночас у присутності 20 мкМ FeSO4 в діапазоні концентрацій Н2О2 1 нМ – 1 мМ Na+,K+-AТРаза інгібується значно більшою мірою, ніж Mg2+-АТРаза. Чутливість до NEM двох АТР-гідролазних систем ГМОК є відповідною до прооксидантної чутливості, що вказує на відмінності в значимості SН-груп для виявлення їхньої функціональної активності. Дійшли висновку, що Na+,K+-AТРаза може слугувати маркером чутливості мембран до окислення, а Mg2+-АТРаза (резистентна до окислення) може бути критерієм окисної резистентності мембранного ензимного комплексу за порівняння з іншими мембранними ензимами, особливо ензимами ГМОК.
Аналіз активності креатинкінази та оцінка рівня експресії протеїну за впливу пероксиду водню та температури
А. Д. Рахметов1, Лі Сан-Піль2, Л. І. Остапченко1, Чає Хо-Зун2
1Київський національний університет імені Тараса Шевченка,
ННЦ «Інститут біології», Україна;
2Чоннамський національний університет, Кванджу, Південна Корея;
е-mail: anar.rakhmetov@gmail.com
Окислення протеїнів виявляє руйнівний вплив на функціонування головного мозку, що пов’язано з інгібуванням ензиму креатинкінази головного мозку (ККГМ), який забезпечує синтез фосфокреатину за участю молекули АТP. Метою цієї роботи було вивчення впливу на сприйнятливість рекомбінантного протеїну ККГМ пероксиду водню та температури. Показано, що активність ККГМ у реакції формування фосфокреатину за впливу пероксиду водню (1 мМ) та температури (42 °С) була знижена на 26 та 14% відповідно. Імуноблотинг мембран після SDS-PAGE електрофорезу і вестернблотинг показали зниження рівня експресії внутрішньоклітинної креатинкінази в клітинних лініях HeLa та A549. Одержані результати демонструють високу чутливість цитозольного ензиму до дії зовнішніх факторів. Така сприйнятливість ККГМ до дії стресу може бути визначена як можливий чинник розвитку порушень у діяльності головного мозку людини.
Вплив координаційних сполук Pd(II) І Ni(II) із 4-аміно-3-меркапто-5-метил-1,2,4-триазолом на активність мітохондріальних дегідрогеназ
С. І. Орисик1, Г. Г. Репіч1, О. О. Андрущенко2, В. В. Нікуліна2, В. В. Орисик3,
Ю. Л. Зборовський3, Л. В. Гарманчук2, В. І. Пехньо1, О. В. Скачкова4, М. В. Вовк3
1Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В. І. Вернадського НАН України, Київ;
e-mail: orysyk@ionc.kiev.ua;
2ННЦ «Інститут біології» Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Україна;
3Інститут органічної хімії НАН України, Київ;
4Національний інститут раку МОЗ України, Київ
Синтезовано комплекси Pd(II) і Ni(II): [Pd(AMMT)2]Cl2 (1), [Pd(AMMT)4]Cl2 (2), [Ni(AMMT)2(H2O)2](NO3)2 (3) з 4-аміно-3-меркапто-5-метил-1,2,4-триазолом (АММТ). Досліджено ЯМР 1Н (13С) та ЕСП спектральні характеристики сполук 1, 2. Методом РСА встановлено, що в усіх комплексах молекула АММТ координована до центрального іона металу в тіонній таутомерній формі. При співвідношенні M : L = 1 : 2 ліганд координується хелатним способом атомами азоту аміно- та сірки меркаптогрупи (сполуки 1, 3), а при співвідношенні M : L = 1 : 4 – монодентатно, тільки атомом сірки меркаптогрупи (комплекс 2). Вакантні координаційні місця в оточенні металу займають молекули води (комплекс 3). Скринінг на активність мітохондріальних дегідрогеназ цільових продуктів 1–3 та вихідних сполук [АММТ, K2PdCl4 (4), Ni(NO3)2∙6H2O (5)] проведено нами вперше, внаслідок чого встановлено, що комплекси Pd(ІІ) (1, 2), сіль Pd(ІІ) (4) та АММТ нормалізують активність мітохондріальних дегідрогеназ пухлинних клітин лінії Hela, виявлених у МТТ-тесті. На відміну від них, комплекс Ni(II) (3) та сіль Ni(II) (5) не стимулюють активність мітохондріальних дегідрогеназ. Загальними властивостями всіх досліджуваних сполук є відсутність впливу на клітинний цикл та рівень апоптичних клітин, а також відсутність токсичного ефекту. Таким чином, одержані результати вказують на те, що АММТ і комплекси Pd(ІІ) можуть використовуватися як модифікатори мітохондріального дихання, дисфункція якого особливо виражена у пухлинних клітинах.
Синтез, біологічне тестування та докінг нових бісамідиногідразонів як інгібіторів фурину
В. К. Кібірєв1, Т. В. Осадчук2, О. П. Козаченко2, В. Холодович3, О. Д. Федоряк2, В. С. Броварець2
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: kibirev@biochem.kiev.ua;
2Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України, Київ;
3Ратгерський університет, Ньюарк, США
Взаємодією гідрокарбонату аміногуанідину із трьома діарильними дикарбальдегідами одержано нові бісамідиногідразони – непептидні інгібітори фурину, що характеризуються величинами констант інгібування (Kі) в межах 0,74–1,54 мкМ. Їхні бензольні кільця зв’язуються між собою залишками п-гідрохінону, піперазину та, відповідно, адипінової кислоти. Докінг цих сполук у нещодавно опубліковану 3D-структуру фурину людини показав, що вони здатні одночасно взаємодіяти з підцентрами S1 та S4 ензиму. Загальний хід бісамідиногідразонів в активному центрі протеази є аналогічним до розташування хребта ліганду, який було кокристалізовано з фурином. Результати молекулярного моделювання дозволили намітити низку модифікацій структури синтезованих інгібіторів, які можуть поліпшити їхню антифуринову активність.
Вплив N-стеароїлетаноламіну на ліпідний склад плазми крові щурів з експериментальною інсулінорезистентністю
О. В. Онопченко, Г. В. Косякова, В. М. Клімашевський, Н. М. Гула
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: onop.89.av@mail.ru
На моделі інсулінорезистентності (ІР), індукованої довготривалим жировим навантаженням із переважним вмістом насичених та мононенасичених жирів, було вивчено вплив N-стеароїлетаноламіну (NSE) на склад вільних жирних кислот (ВЖК), ліпопротеїновий спектр плазми крові та вміст прозапального цитокіну TNFα в організмі щурів. За результатами проведених досліджень встановлено зростання рівня мононенасичених ВЖК (18:1n-9) та зниження поліненасичених ВЖК (20:4n-6) у плазмі крові щурів за експериментальної ІР. Ці процеси супроводжувались збільшенням вмісту цитокіну TNFα та значними змінами у ліпопротеїновому профілі плазми крові. Зокрема, зафіксовано зниження вмісту холестеролу ліпопротеїнів високої щільності (ЛВЩ), зростання холестеролу ліпопротеїнів низької (ЛНЩ) та дуже низької щільності (ЛДНЩ). Введення NSE щурам з індукованою ожирінням ІР сприяло відновленню рівня моно- та поліненасичених ВЖК, зростанню вмісту холестеролу ЛВЩ та зниженню – холестеролу ЛНЩ. Крім того, за ІР в щурів, які отримували NSE, показана нормалізація рівня TNFα в сироватці крові. Одержанні результати свідчать про відновлення за дії NSE ліпідного профілю плазми крові щурів з ІР, індукованою аліментарним ожирінням. Оскільки ліпідний спектр плазми крові відображає метаболізм ліпідів у цілому, встановлений ефект NSE може мати певне значення для попередження ускладнень, пов’язаних із розвитком ІР.
Сучасні флуоресцентні методи дослідження механізмів активації лімфоцитів
Г. А. Любченко1, Р. М. Морєв2, Л. С. Холодна1
1Київський нацiональний унiверситет iмені Тараса Шевченка, Україна;
2Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ;
е-mail: gannalb@yahoo.com
Флуоресцентні протеїни є найперспективнішими інструментами для вивчення сигнальних процесів у лімфоцитах. Цей короткий огляд підсумовує нові досягнення в отриманнi зображень на основі методів флуоресценції, що розвивалися останніми роками, також обговорюються нові технологічні та методологічні досягнення, такі як люмінесцентнi фотоперемикачі, відновлення флуоресценції після фотознебарвлення (FRAP), перенесення енергії за допомогою флуоресцентного резонансу (FRET), флуоресцентна мікроскопія зображення тривалості життя (FLIM), фотоактивована локалізаційна мікроскопія (PALM), стохастична оптична мікроскопія реконструкції (STORM), стимульоване виснаження, індуковане випромінюванням (STED), повне внутрішнє відбиття флуоресценції (TIRF) та інші методики. Цей огляд також висвітлює останні досягнення в області аналізу зображень живих тканин in vitro, нові застосування проточної цитофлуориметрії iз використанням генетично кодованих флуоресцентних протеїнів і перспективи для розвитку нових імунологічних тест-систем на основі технології флуоресцентних протеїнів, сучасні прикладні підходи до використання проточної цитометрії з генетично кодованими флуоресцентними протеїнами, а також перспективи розвитку нових імунологічних тест-систем на основі технології флуоресцентних протеїнів.
Біохімічні маркери метаболізму колагену І типу кісткової тканини
О. В. Зайцева, С. Г. Шандренко, М. М. Великий
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: Zaitseva_OV@ukr.net
В огляді проведено аналіз діагностичного значення основних маркерів ремоделювання кісткової тканини, зокрема, синтезу та деградації колагену I типу, до яких належать карбокси- та амінотермінальні телопептиди, карбокси- та амінотермінальні пропептиди проколагену I типу, гідроксипролін, гідроксилізин, піридинолін та дезоксипіридинолін. Їх визначення дозволяє оцінити структурно-функціональний стан та швидкість обмінних процесів у кістковій тканині. Розглянуто переваги та недоліки методів визначення цих маркерів за різних кісткових захворювань. Показано, що визначення маркерів метаболізму колагену I типу кісткової тканини є найінформативнішим для оцінки кісткової резорбції, формування та ремоделювання.