Введение к работе
Актуальность и обоснование томі.;. Важнейшей задачей современной биохимии является выявление механизмов регуляцій обмена веществ. Регуляторные механизмы, в основном, пазнгпнваются на уловне..ферментов. В этом отношении важное значение имеют изо-ферменты. Часто нзоформы одного Фермента участвуют в капдиналь-но отличающихся процессах. В частности, установлено наличие двух различных изоферментов аргиназы - уреотелнческого и неутэе-отелического, первый из которых является компонентом орнитино-вого никла мочевинообразояания в печени уреотеличрских живот-ных, а второй имеет "іирокое биологическое паспрострунение и функционирует вне орнитинового никла, а именно: в биосинтезе пролина, глутамата и полиаминов из апгинина, лимитировании процесса биосинтеза гистопов (Давтян, 1961-1992; Давтян и сотр., 1970-1992; Rsddy and Campbell, 1969; Gampor and Kosee , 197і»-; Russell and McVicker, 1972; Yip and Knox, 1972; Kezl and Knox, 1977).
Очевидно, различные изоферменты неуреотелической аргиназы в различш.іх организмах и органах имеют различные функции. Наи-более обоснованным является участие одного из неуреотелических изоферментов в процессе биосинтеза поолина из аргинина у аороб-ньпс инфузорий (Заробян и сотр., 1976), тутового шелкопряда (Агапданян, Давтян, 1974) и других насекомых: (Агаджанян, 1981; Reddy and Campbell, 1969), дождевого червя (Гасспарян, 1983)» в ре генерирующей печени крыс (іїлпсесян, 1989), в молочной железе лактирущ'-г/х крыс (Yip and Knox, 1972; Mezl and Knoi^Jl977). При этом, соответственно, указанный изофермент аргиназы снабжен механизмом аллостерического ингибирования пролином (Агаджанян, 1987) и, в некоторых случаях (аэробные инфузории), репрессирования его синтеза (Заробян и сотр., 1976)'
Для более четкого разграничения функций изоферментов аргиназы является обоснованным дальнейшее исследование Фермента с более широким охватом различных органов и тканей. С этой кельи в данной диссертационной работе предприняты исследования по изучению изоферментов аргиназы поджелудочной железы крыс. Ранее (Greengard et al., 1970) было установлено лишь наличие аргиназы в этом органе. Следует подчеркнуть, что поджелудочная железа вообще мало изучена в биохимическом отношении, в частности, от-
сутствугат данные о ферментах орнитинового цикла и пролина в этом органе.
Цель и задачи исследований. Основной целью настоящего исследования являлось выявление ферментов орнитинового цикла в поджелудочной железе крыс, исследование изоферментного спектра аргиназы и основных физико-химических параметров отдельных изс ферментов (молекулярная масса, Km, Ki, субъединичный состав, наличие SH - групп в активном центре и др.) , а также наличия ферментов биосинтеза пролина из орнитина и их изоферментного спектра.
Научная новизна и практическая ценность. Впервые предпринята попытка изучения ферментов орнитинового цикла в поджелудочной железе крыс. Впервые в этом органе обнаружены возможности биосинтеза аргинина из цитруллина и аспартата, катализируемого аргининсукцинатсинтетазой и аргининсукциназой. Таким образом, учитывая и ранее обнаруженную аргиназную активность (Greengard et al., 1970 , в этом органе присутствуют три из пяти ферментов орнитинового цикла. Впервые исследован изофёр-ментный спектр аргиназы поджелудочной железы крыс, обнаружены три ее изофермента. Отсутствие полного орнитинового цикла, а также свойства обнаруженных изоферментов аргиназы ( молекулярная масса, высокие значения Km, чувствительность к тиоловнм реагентам и др.) свидетельствуют об их неуреотелическом характере.
Впервые обнаружена в поджелудочной железе орнитин - б" -трансаминаза (ОТ) и пирролин - 5 - карбоксилатредуктаза (П5КРІ катализирующие биосинтез пролина из орнитина. Учитывая неконкурентный (аллостерический) характер ингибирования двух из трех обнаруженных изоферментов аргиназы пролином с одной стороны и наличие ферментов биосинтеза пролина из орнитина с другой стороны, можно заключить, что указанные изоферменты аргиназы поджелудочной железы крыс функционируют в системе биосинтеза пролина из аргинина.
Полученные результаты могут быть учтены и использованы другими исследователями, работающими в области биосинтеза аминокислот и их роли в" злокачественном росте и регенерации поврежденных тканей.
Ащоб^ляработы. Материалы диссертации были доложены на годичных научных конференциях ЕГУ (1937 - 1989гг.) и отчетных заседаниях кафедры биохимии, а также представлены на 20-ой Биохимической Европейской конференции, Будапешт, 1990.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка использованной литературы, включающей 240 наименований. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста и содержит 10 таблиц и 12 рисунков.
В обзоре литературы подробно изложены данные о ферментах орнитинового цикла и биосинтеза пролина, об их_. расдлх>— странении, изоферментах, а также регуляторних свойствах у различных организмов, стоящих на разных ступенях эволюционного развития.