УФ-индуцированные структурно-функциональные модификации компонентов эритроцитарных и лимфоцитарных клеток человека в присутствии биогенных аминов и активных форм кислорода Наквасина Марина Александровна

Содержание к диссертации

ВВЕДЕНИЕ 9

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 18

Глава 1. Молекулярные механизмы действия УФ-излучения на белки,
биомембраны и клетки 18

1. Основные фотохимические превращения белковых молекул 18

2. Структурно-функциональные модификации молекулярных компонентов биомембран под действием УФ-излучения 23

1.3. Процессы фотосенсибилизированного окисления биополимеров 27

Глава 2. Активные формы кислорода: механизмы образования, свойства,

биологическая роль, пути утилизации 32

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 44

Глава 3. Объекты и методы исследования 44

3.1. Объекты исследования 44

3. Получение сыворотки крови доноров и гемолизата эритроцитов 44

4. Выделение эритроцитарных мембран из крови доноров 45

5. Выделение и разделение лимфоцитов доноров 45

6. Выделение смеси изоферментов лактатдегидрогеназы из гемолизата эритроцитов 47

7. Выделение лактатдегидрогеназы из сердца свиньи 48

8. Обессоливание коммерческого препарата лактатдегидрогеназы 50

9. Иммобилизация тетрамеров лактатдегидрогеназы на сефарозе 4В 50

8. Получение активных иммобилизованных субъединиц лактатдегидрогеназы 51

9. Определение ферментативной активности ЛДГ 52

10. Определение концентрации белка 53

11. Определение аминокислотного состава лактатдегидрогеназы 54

12. УФ-облучение исследуемых образцов 56

13. Облучение растворов лактатдегидрогеназы красным светом в присутствии фотосенсибилизатора 56

14. Метод электофореза в полиакриламидном геле 57

15. Регистрация ИК-спектров поглощения биогенных аминов в смеси сЛДГ 58

16. Определение интенсивности люминолзависимой хелюминесценции

в условиях экзогенной генерации активных форм кислорода 59

17. Изучение электронных спектров поглощения биогенных аминов 60

18. Изучение изменений структурного состояния эритроцитарных мембран методом флуоресцентных зондов 60

19. Определение функциональной активности ацетилхолинэстеразы эритроцитарных мембран 61

20. Определение функциональной активности Na, К-АТФазы эритроцитарных мембран 62

21. Двумерная тонкослойная хроматография фосфолипидов эритроцитарных и лимфоцитарных мембран 64

22. Регистрация осмотических и кислотных эритрограмм 65

23. Определение цитотоксической активности лимфоцитов

при помощи колориметрического МТТ-анализа 66

24. Исследование антителообразующей способности лимфоцитов методом локального гемолиза 68

25. Определение жизнеспособности клеток 68

26. Метод иммуноферментного анализа 69

27. Метод иммуноферментного анализа для определения концентрации ФНОос в лизатах лимфоцитов 71

28. Метод определения уровня диеновых конъюгатов эритроцитарных клеток 72

29. Определение уровня карбонильных продуктов ПОЛ лимфоцитарных клеток 73

30. Определение степени фотогемолиза эритроцитов 74

3.2.31. Статистическая обработка результатов 74

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 75

Глава 4. УФ-индуцированные изменения структурно-функциональных

свойств изоформ лактатдегидрогеназы в свободном состоянии,

в комплексе с эритроцитарными мембранами и в составе крови 75

1. Структурно-функциональные и физико-химические особенности изоформ лактатдегидрогеназы 75

2. Исследование структурно-функциональных свойств изоферментов лактатдегидрогеназы из различных источников после воздействия УФ-света 83

4.2.1. УФ-индуцированные изменения каталитической активности

и некоторых физико-химических свойств изоформ лактатдегидрогеназы

из различных объектов 83

2. Исследование параметров связывания субстрата мышечной изоформой лактатдегидрогеназы, модифицированной воздействием УФ-излучения 91

3. Исследование функциональной активности лактатдегидрогеназы

в сыворотке крови больных бронхиальной астмой после АУФОК 93

4.3. Исследование изоферментного спектра лактатдегидрогеназы
эритроцитов и сыворотки крови человека в нативном состоянии

и после воздействия УФ-излучения 96

4.3.1. Изменение активности некоторых изоферментов
лактатдегидрогеназы, фотомодифицированных в составе цельной крови

и ее отдельных компонентов 96

4.3.2. Исследование электрофоретических свойств изоферментов
лактатдегидрогеназы эритроцитов крови в нативном состоянии и после
УФ-облучения 102

4.4. Исследование взаимодействия интактной и УФ-модифицированной
лактатдегидрогеназы с эритроцитарными мембранами

и их компонентами 108

1. Современные представления о надмолекулярной организации ферментов гликолиза 108

2. Исследование взаимодействия лактатдегидрогеназы

с эритроцитарными мембранами и их компонентами 117

4.4.3. Исследование каталитической активности лактатдегидрогеназы

в комплексе с эритроцитарными мембранами и их компонентами 128

4.4.4. Исследование взаимодействия лактатдегидрогеназы,
модифицированной воздействием УФ-излучения, с эритроцитарными

мембранами 134

4.5. УФ-индуцированные изменения функциональной активности лимфоцитарной лактатдегидрогеназы в условиях различного

микроокружения 138

Глава 5. Исследование роли некоторых активных форм кислорода в процес
сах УФ-модификации молекул лактатдегидрогеназы и ее субъединиц 142

3. Исследование роли супероксидного анион-радикала в процессах УФ-модификации лактатдегидрогеназы 143

4. Исследование участия пероксида водорода в процессах УФ-модификации лактатдегидрогеназы 145

5. Исследование роли гидроксильного радикала в процессах фотохимических превращений лактатдегидрогеназы 147

6. Исследование вклада синглетного молекулярного кислорода

в процессы фотомодификации лактатдегидрогеназы 152

5.5. Изучение вклада синглетного молекулярного кислорода в процессы
УФ-модификации иммобилизованных тетрамеров и субъединиц
лактатдегидрогеназы 165

5.5.1. Особенности ковалентной иммобилизации субъединиц

и тетрамеров лактатдегидрогеназы на сефарозе 4В 165

5.5.2. Фотоиндуцированные изменения функциональной активности
иммобилизованных субъединиц и тетрамеров лактатдегидрогеназы

в присутствии метиленового голубого 177

6. Исследование роли активных форм кислорода в процессах фотохимических превращений различных конформационных состояний молекул лактатдегидрогеназы 180

7. Исследование фоточувствительности молекул лактатдегидрогеназы

в присутствии NADH 182

Глава 6. Исследование фотоиндуцированных изменений функциональных
свойств лактатдегидрогеназы после УФ-облучения в присутствии
биогенных аминов 186

6.1. Исследование фотоиндуцированных изменений функциональной
активности лактатдегидрогеназы крови человека после УФ-облучения

в присутствии биогенных аминов 187

6.1.1. Исследование влияния серотонина в различных концентрациях

на степень УФ-инактивации ЛДГ эритроцитов 189

2. Исследование влияния дофамина и адреналина в различных концентрациях на степень УФ-инактивации ЛДГ эритроцитов 192

3. Исследование влияния гистамина в различных концентрациях

на степень УФ-инактивации ЛДГ эритроцитов 196

4. Исследование фотоиндуцированных изменений функциональной активности лактатдегидрогеназы из скелетных мышц свиньи (изоформа А₄) после УФ-облучения в присутствии биогенных аминов 199

5. Исследование кинетики фотоинактивации различных изоформ лактатдегидрогеназы в свободном состоянии и в присутствии биогенных

аминов 200

Глава 7. Исследование механизма фотозащитного действия биогенных аминов по отношению к молекулам изоферментов лактатдегидрогеназы... 206

7.1. Исследование изменений структурного состояния лактатдегидрогеназы

в присутствии биогенных аминов методом ИК-спектрофотометрии 208

7.2. Изучение антирадикальных свойств биогенных аминов по отношению

к некоторым активным формам кислорода 219

7.2.1. Изучение фотосенсибилизированного метиленовим голубым
процесса фотоокисления лактатдегидрогеназы (изоформа А4)

в присутствии биогенных аминов 220

7.2.2. Изучение антирадикальной активности биогенных аминов методом
хемилюминесценции 224

1. Изучение люминолзависимой хемилюминесценции системы генерации супероксидного анион-радикала в присутствии некоторых биогенных аминов 225

2. Изучение люминолзависимой хемилюминесценции системы генерации гидроксильного радикала в присутствии некоторых биогенных аминов 230

7.2.3. Исследование влияния пероксида водорода на ферментативную
активность лактатдегидрогеназы в присутствии биогенных аминов 234

7.3. Исследование УФ-чувствительности различных конформационных
состояний молекул лактатдегидрогеназы в присутствии биогенных

аминов 235

7.4. Исследование влияния биогенных аминов на функциональную
активность лактатдегидрогеназы при различных сроках хранения

ферментного препарата 243

Глава 8. Исследование изменений структурно-функционального
состояния лимфоцитарных клеток человека в условиях воздействия
УФ-излучения и активных форм кислорода 247

3. Морфо-функциональные свойства лимфоцитарных клеток 249

4. Исследование функциональных свойств лимфоцитов человека

в условиях воздействия УФ-излучения 253

3. Исследование УФ-индуцированных изменений уровня экспрессии поверхностных маркеров лимфоцитарной мембраны 266

4. Исследование функциональной активности лимфоцитов человека

в условиях генерации активных форм кислорода 273

5. Исследование изменений уровня продукции фактора некроза опухолей в условиях экзогенной генерации активных форм кислорода 281

6. Исследование изменений уровня экспрессии поверхностных маркеров лимфоцитарной мембраны в условиях воздействия активных

форм кислорода 285

Глава 9. Исследование изменений структурно-функционального состояния эритроцитарных и лимфоцитарных клеток и их компонентов

в условиях различного микроокружения 290

1. УФ-индуцированные изменения функциональной активности некоторых ферментов эритроцитарных клеток человека в условиях различного микроокружения 290

2. Исследование УФ-индуцированных изменений качественного

состава фосфолипидов мембран эритроцитов и лимфоцитов человека 310

3. Исследование кинетических кривых кислотного и осмотического гемолиза эритроцитов человека до и после их УФ-облучения 315

4. Изменения структурно-функционального состояния лимфоцитарных и эритроцитарных клеток, индуцированные воздействием УФ-излучения

и активных форм кислорода в присутствии биогенных аминов 321

9.4.1. Исследование фото- и пероксидной резистентности эритроцитарных

и лимфоцитарных клеток человека в присутствии биогенных аминов 321

9.4.2. Оценка кислотной и осмотической резистентности эритроцитов

в присутствии биогенных аминов 330

9.4.3. Изменения структурно-функционального состояния лимфоцитов
человека в присутствии биогенных аминов в условиях воздействия

УФ-излучения 338

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 344

ВЫВОДЫ 355

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 358

ПРИЛОЖЕНИЕ 401

Введение к работе

Актуальность проблемы. Изучение закономерностей и особенностей функционирования биополимеров, их надмолекулярных комплексов, биомембран и клеток в условиях воздействия физико-химических факторов является одной из центральных проблем биофизики и биохимии. Комплексное исследование молекулярных механизмов влияния указанных агентов на биосистемы различного уровня организации представляется наиболее актуальным в связи с особой значимостью решения задач в важнейших областях современной биологии, медицины, экологии и других сфер деятельности человека.

До настоящего времени остаются малоисследованными многие аспекты проблемы изучения физико-химических основ лечебного действия фото-модифицированной крови (В.И. Карандашов, Е.Б. Петухов, 1997). Одним из подходов для раскрытия «тонких» механизмов положительного влияния на организм человека метода аутотрансфузии УФ-облученной крови (АУФОК), эффективность которого во многих случаях не уступает традиционным способам фармакотерапии, является детальное изучение фотохимических превращений отдельных компонентов и систем эритроцитарных и лейкоцитарных клеток. УФ-свет способен изменять экспрессию функционально важных молекул на поверхности клеток иммунной системы и оказывать влияние на ключевые события иммунного ответа (В.А. Крыленков, A.M. Малыгин, 1982; В.А. Крыленков и др., 1983; А.А. Ярилин, 1999). В этой связи перспективным представляется использование УФ-излучения с целью разработки методов стимулирования и активации компонентов иммунной системы и оценка возможности применения активированных иммуноцитов в иммунотерапии. Однако появление сообщений о повреждающем действии УФ-излучения на клеточные элементы крови, неидентичность условий облучения крови вне организма и в клинике породили в известной мере негативное отношение к данному методу. Эти обстоятельства требуют интенсификации исследований,

10 направленных на выявление молекулярно-клеточных механизмов реализации организменных эффектов АУФОК.

Актуальность исследований, касающихся изучения деструктивно-модифицирующего, регуляторного и лечебно-профилактического аспектов действия УФ-излучения, в настоящее время тесно связана с выяснением биологической роли активированных кислородных метаболитов (АКМ), образующихся при протекании разнообразных темновых и фотоиндуцированных реакций (У. Прайор, 1979; Е.Б. Меньшикова, Н.К. Зенков, 1993; Н.К. Зенков, Е.Б. Меньшикова, 1997; А.А. Болдырев, 1998, 2003; Н.К. Зенков и др., 1999; В.П. Скулачев, 1999; Г.С. Шаповал, В.Ф. Громовая, 2003). Назрела необходимость в проведении экспериментов, позволяющих оценить реальный вклад активных форм кислорода (АФК) в сложный процесс фотомодификации биомакромолекул, мембран и клеток крови, для его целенаправленной регуляции.

Противоречивыми и неполными представляются известные к настоящему времени сведения о модификации структурно-функционального состояния ключевых компонентов (систем) иммунного ответа — лимфоцитар-ных клеток — в условиях воздействия АКМ.

Вместе с тем в целях купирования различных патологических состояний организма, сопровождающихся избыточным накоплением АФК и «истощением» антиоксидантной системы при действии экстремальных факторов (УФ- и ионизирующего излучений, некоторых ксенобиотиков, активации нейтрофилов и фагоцитов, избытке 0₂, гема, ионов Fe и Си ), требуется разработка способов эффективной утилизации АКМ и повышения устойчивости макромолекул, мембран и клеток к оксидативной модификации и фотоокислению. Это диктует необходимость поиска соединений (преимущественно естественного происхождения), способных регулировать уровень АФК и свободно-радикальных продуктов окисления и выступать в роли эффективных фото- и радиопротекторов.

Неослабевающий интерес исследователей к изучению молекулярных механизмов биологического действия биогенных аминов связан не только с их функцией нейромедиаторов, но и метаболитов, контролирующих важные внутриклеточные процессы (Н.К. Попова и др., 1979; И.Л. Вайсфельд, Г.Н.Кассиль, 1981; СВ. Аничков, 1982; Р.У. Штрауб, Л. Болис, 1983; Х.Х. Планельес, З.А. Попенкова, 1992; Н.Г. Сергиенко и др., 1992; М.С. Ги-ляров, 1995). Однако число работ, посвященных выяснению вопросов участия биогенных аминов в осуществлении фотоиндуцированных и свободно-радикальных процессов, невелико. Большинство из них направлено на исследование механизмов воздействия вышеназванных соединений на отдельные белковые молекулы (W. Lohmann et al., 1966; В.Г. Артюхов, 1983, 1994, 1995; В.Г. Артюхов, Г.А. Вашанов, 1993; Г.А. Вашанов, 2004). Дискуссионным остается вопрос о механизме фотопротекторного действия биогенных аминов: с одной стороны, имеются данные о фармакологическом (гипоксическом) механизме защитного эффекта серотонина при введении его в организм животных (3. Бак, 1968), а с другой, обосновывается концепция о «нефармакологическом», клеточном механизме радиопротекторного действия биогенных аминов (Е.Н. Гончаренко, Ю.Б. Кудряшов, 1973; Е.Н. Гончаренко, 1978). Выявлено токсическое действие некоторых аминокислот и аминов, индуцирующих гиперпродукцию АФК (А.Г. Голубев, 1996; А.А. Болдырев, 1998). Отсутствуют работы, касающиеся изучения роли биогенных аминов в регулировании структурно-функционального состояния клеток крови в условиях воздействия экзогенных агентов. Во-первых, исследования подобного рода важны для понимания механизмов развития многих патологических состояний (лучевой болезни, злокачественного роста клеток, аллергических, инфекционных, нервно-психических и др. заболеваний, связанных с нарушением метаболизма биогенных аминов), а, во-вторых, дадут возможность получить новые сведения о физико-химических основах межклеточных взаимодействий нервных и других типов клеток (в частности, клеточных элементов

12 крови) в норме и в условиях воздействия указанных физико-химических факторов.

Все вышеизложенное обусловило необходимость проведения экспериментов, направленных на выявление возможного модулирующего действия УФ-излучения, АФК и биогенных аминов на физико-химические свойства некоторых компонентов эритроцитарных и лимфоцитарных клеток человека, что позволит приблизиться к пониманию закономерностей и особенностей функционирования последних в отдельности и их взаимосвязи и разработать методы направленной коррекции состояния системы крови в условиях патологии и воздействия экзогенных агентов.

Цель и задачи диссертационной работы. Целью работы явилось изучение молекулярных механизмов модулирующего действия УФ-света и активных форм кислорода на структурно-функциональное состояние белковых компонентов эритроцитарных и лимфоцитарных клеток человека в присутствии биогенных аминов.

Задачи работы предусматривали: исследование УФ-индуцированных изменений структурно-функциональных свойств изоформ лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в свободном состоянии, в комплексе с эритроцитарными мембранами и в составе крови; изучение роли некоторых активных форм кислорода в процессах УФ-модификации молекул лактатдегидрогеназы и ее субъединиц; исследование фотоиндуцированных изменений функциональных свойств лактатдегидрогеназы после УФ-облучения в присутствии биогенных аминов; изучение механизмов фотозащитного действия биогенных аминов по отношению к молекулам изоферментов лактатдегидрогеназы; исследование изменений структурно-функционального состояния лимфоцитарных клеток человека и их компонентов в условиях воздействия УФ-излучения и активных форм кислорода; исследование изменений структурно-функционального состояния эритроцитарных и лимфоцитарных клеток человека, модифицированных воздейст- виєм УФ-света и активных форм кислорода в присутствии биогенных аминов.

Научная новизна. Впервые проведено систематическое исследование структурно-функциональных модификаций некоторых белковых компонентов эритроцитарных и лимфоцитарных клеток человека в условиях воздействия УФ-излучения и активных форм кислорода в присутствии биогенных аминов (гистамина, серотонина, дофамина, адреналина).

Исследованы фотоиндуцированные изменения структурно-функциональных свойств изоформ лактатдегидрогеназы (Аь В₄, В₃А, В₂А₂) в свободном состоянии и в составе крови. Показано, что направленность УФ-индуцированных изменений функциональных свойств (снижение или возрастание активности молекул) важнейших белковых систем (ЛДГ, ацетилхоли-нэстеразы, Na, К-АТФазы) в составе крови и ее элементов (эритроциты, лимфоциты, эритроцитарные и лимфоцитарные мембраны) определяется соотношением вкладов фотохимических превращений отдельных компонентов мембран клеток крови, которые можно изменять путем варьирования условий облучения и модификации структурного состояния этих компонентов.

Получены доказательства участия активных форм кислорода (Ог, 'Ог, ОН', Н2О2) в процессах фотомодификации молекул лактатдегидрогеназы (в том числе и в ее иммобилизованном состоянии). Выделены активные иммобилизованные на сефарозе 4В тетрамеры и субъединицы лактатдегидрогеназы (изофермент At); проанализированы их каталитические свойства в ин-тактном состоянии и в условиях фотосенсибилизированного метиленовым голубым окисления ее молекул.

Обнаружено фотопротекторное действие биогенных аминов по отношению к функциональной активности различных форм фермента. Разработаны схемы процессов УФ-превращений молекул ЛДГ в свободном состоянии и в присутствии биогенных аминов (гистамина, серотонина, дофамина, адреналина).

Продемонстрирована возможность использования УФ-излучения в ма-лых дозах (75,5-^1510 Дж/м) и некоторых активных форм кислорода (02>ОН', Н₂0₂) в качестве модуляторов структурно-функционального состояния отдельных компонентов лимфоцитарных клеток человека, ответственных за противоопухолевую защиту. Установлена взаимосвязь типов модификаций компонентов плазматической мембраны с уровнем функциональной активности лимфоцитов.

Выявлено сходство механизмов фотозащитного действия биогенных аминов по отношению к молекулам белков в растворе и клеткам крови, реализующихся за счет дезактивации активных форм кислорода, образующихся в исследуемых системах, и формирования комплексов между молекулами биогенных соединений и белково-липидными компонентами эритроцитар-ных и лимфоцитарных мембран, более резистентных по отношению к действию УФ-излучения и продуктам оксидативной модификации мембранных компонентов по сравнению со свободными биополимерами.

Обнаружено модулирующее действие некоторых биогенных аминов по отношению к структурно-функциональным свойствам лимфоцитов человека в условиях воздействия УФ-излучения и АФК.

Практическая значимость. Научные положения диссертационной работы углубляют теоретические представления, касающиеся выявления механизмов фотохимических превращений сложных белков в свободном состоянии и в составе крови, в присутствии соединений биогенного происхождения; участия активных интермедиатов (например, Ог, '0₂, ОН', Н₂0₂) в процессах фотомодификации белковых систем; сущности и направленности реакций, лежащих в основе терапевтического эффекта метода аутотрансфузии УФ-облучешюй крови.

Экспериментальные данные, полученные при изучении действия активных форм кислорода на структурно-функциональное состояние клеток крови и их компонентов, расширяют современные воззрения о механизмах редокс-регуляции биологических процессов.

Результаты экспериментов, посвященных исследованию иммобилизованных препаратов лактатдегидрогеназы, будут способствовать разработке вопросов о роли белок-белковых взаимодействий в функционировании биомакромолекул и пространственно-структурной организации ферментных систем и внутриклеточного метаболизма.

Данные, полученные при изучении молекулярно-клеточных механизмов модифицирующего действия биогенных аминов, могут быть использованы для разработки биофизических основ применения этих соединений с целью ослабления эффектов фотохимических повреждений биополимеров, их надмолекулярных комплексов, мембран и клеток; понимания механизмов тонкой регуляции функционирования компонентов крови в норме, при патогенезе, в условиях воздействия экзогенных агентов, а также физико-химических основ нейро-иммунных взаимодействий.

Материалы диссертационной работы используются при чтении студентам биолого-почвенного факультета Воронежского госуниверситета общих и специальных курсов: «Биофизика», «Молекулярная фотобиология», «Физико-химические основы межклеточных взаимодействий», «Биофизика мембран», «Иммунология», «Медицинская биофизика и биохимия», «Фотохимия, фотофизика и фотоиммунология компонентов крови», выполнении дипломных работ, магистерских и кандидатских диссертаций.

Апробация работы. Материалы работы доложены и обсуждены на VII Всесоюзной конференции «Применение ионообменных материалов в промышленности и аналитической химии» (Воронеж, 1991); VII Всесоюзной конференции по спектроскопии биополимеров (Харьков, 1991); XI Украинской школе-семинаре «Спектроскопия молекул и кристаллов» (Харьков, 1993); I съезде Украинского биофизического общества (Киев, 1994); II Международном симпозиуме «Физико-химические основы функционирования белков и их комплексов» (Воронеж, 1998); Всероссийской конференции «Актуальные проблемы создания новых лекарственных средств» (Санкт-Петербург, 1996); Совещании-семинаре «Первичные фотофизические и фо- тохимические процессы в биосистемах различных уровней организации» (Воронеж, 1996); Всероссийской конференции «Физико-химические основы и практическое применение ионообменных процессов» (Воронеж, 1996); I Всероссийской конференции фотобиологов (Пущино, 1996); Международном симпозиуме «Кислород и свободные радикалы» (Гродно, 1996); 12^th Int. Congress on photobiology (Vienna, 1996); Международной школе «Проблемы теоретической биофизики» (Москва, 1997); V, VI и VII Международной конференции «Циклы природы и общества» (Ставрополь, 1998, 1999); V Международной конференции «Биоантиоксидант» (Москва, 1998); Международной конференции «Математические модели нелинейных возбуждений, переноса, динамики, управления в конденсированных системах и других средах» (Тверь, 1998); XVII, XVIII и XIX съездах Всероссийского физиологического общества им. ИЛ. Павлова (Ростов н/Д, 1998; Казань, 2001; Екатеринбург, 2004); II и III Всероссийском съезде фотобиологов (Пущино, 1999; Воронеж, 2001); II и III съездах биофизиков России (Москва, 1999; Воронеж, 2004); Международном конгрессе «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине» (Санкт-Петербург, 2000; 2003); VII Международной конференции по химии и физикохимии олигомеров «Олигомеры — 2000» (Пермь, 2000); II Российской конференции «Физика в биологии и медицине» (Екатеринбург, 2001); IV съезде по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность) (Москва, 2001); Международной научной конференции «Молекулярные, мембранные и клеточные основы функционирования биосистем» (Минск, 2002, 2004); Международной конференции «Электромагнитные излучения в биологии» (Калуга, 2000, 2002, 2004, 2005); III Internation conference «Reactive oxygen and nitrogen species, antioxidants and human healt» (Smolensk, 2003); Международной научной конференции «Биотехнология - охране окружающей среды» (Москва, 2004); I съезде физиологов СНГ (Сочи, 2005); Научной сессии сотрудников Воронежского госуниверситета (1991, 1992, 1996, 1998, 1999, 2001, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 статей в центральной печати, 1 коллективная монография, 1 учебное пособие с грифом Минобразования РФ, 39 тезисов.

На защиту выносятся следующие положения.

Активные формы кислорода - Ог, '0₂, ОН', Н₂0₂ - вносят существенный вклад в процесс фотомодификации изоферментов ЛДГ из различных источников, в свободном и иммобилизованном состояниях белковой молекулы.

Дофамин, серотонин, адреналин, гистамин проявляют фотопротекторное действие по отношению к молекулам изоформ лактатдегидрогеназы (А4, В₄, В₃А, В₂А₂), повышают УФ- и пероксидную резистентность эритроцитарных и лимфоцитарных клеток и их мембран.

Защитный эффект биогенных аминов на клеточно-молекулярном уровне связан с дезактивацией активных форм кислорода и образованием комплексов между молекулами биогенных соединений и белковыми компонентами эритроцитарных и лимфоцитарных клеток, более резистентных по отношению к действию УФ-излучения и продуктам оксидативной модификации исследуемых систем.

Схемы возможных физико-химических процессов, приводящих к УФ-модификации молекул ЛДГ, и механизмов фотопротекторного действия биогенных аминов по отношению к молекулам ЛДГ.

УФ-свет (75,5+1510 Дж/м²), активные формы кислорода (Ог, ОН', Н₂0₂), гистамин, серотонин и адреналин (10" 4-10" моль/л) выступают в роли эффективных модуляторов структурно-функционального состояния лимфоцитов крови человека.

Похожие диссертации на УФ-индуцированные структурно-функциональные модификации компонентов эритроцитарных и лимфоцитарных клеток человека в присутствии биогенных аминов и активных форм кислорода

Исследование путей реализации апоптоза лимфоцитов человека, индуцированного воздействием УФ-света и активных форм кислородаТрубицына Мария Сергеевна

Воздействие УФ-света и активированных кислородных метаболитов на структурно-функциональные свойства лимфоцитов человека в присутствии биогенных аминовПопова Людмила Ивановна

Гиперпродукция реактивных форм кислорода полиморфноядерными лейкоцитами при развитии асцитных опухолей в организме животныхПустовидко Антонина Викторовна

Взаимодействие цитохрома C и активных форм кислорода Переверзев Михаил Олегович

Активные формы кислорода и азота в митохондриях сердца и модельных системах Заббарова Ирина Валерьевна

УФ-индуцированные структурно-функциональные модификации гемоглобина человека в присутствии оксидов азота и углеродаКалаева Елена Анатольевна

Исследование структурно-функционального состояния Т-лимфоцитов крови человека при модификации Z-интерфероном и в условиях УФ-облученияКолтаков Игорь Александрович

Роль коррекционной репарации ДНК (MMR) в механизме гено- и цитотоксического действия метилнитрозомочевины в опухолевых клетках человекаКрамаренко Инга Игнатьевна

Фотоиндуцированные изменения структурно-функциональных свойств некоторых изоформ лактатдегидрогеназы в присутствии биогенных аминовАгишева Наталья Владимировна

Влияние периодической гипобарической гипоксии на процессы химической модификации белковых компонентов липопротеинов крови у лиц с атерогенными дислипопротеинемиямиГирина Людмила Владимировна