Введение к работе
Актуальность проблемы. Интенсивные исследования обмена іосфоинозитидов (ФИ-ов), проведенные в последние два десятиле-'ия на самых разнообразных типах клеток, привели к формирова-ш понятия о так называемом ФИ-цикле, как одной из двух ос-:овных и универсальных систем, действующих на уровне плаэмати-:еокой мембраны (ПМ), обеспечивая трансмембранную передачу інешних сигналов различной природы. Инициация ФИ-цикла приво-;ит к активации клшевого фермента - ФИ-специфичной фосфодиэс-еразы (ФИ-ФДЭ), катализирующей реакцию расщепления минорных шщщшх компонентов мембранного биолоя - поли-ФИ (ПФИ) с об-іазованием двух вторичных посредников - инозит-1,4,5-трифосфа-а (ИФ3) и 1,2-диацилглицерина (1,2-ДАГ), вызывающих, соответ-твеняо, высвобождение внутриклеточного запасного Са(Berridge .J., 1984 ) и активацию протеинкиназы С ( Hiehizuka Y.,1984). риводя к формированию разнообразных клеточных ответов."
Известно ( King s.b.,1988), что через ФИ-цикл осуществляйся дейотвие многих антигенов и митогеннюс лектинов на Т-лим-юциты. Изучение механизмов активации Т-димфоцитов и других ммунокомпетентных клеток, особенно связанных с ранними этапа-щ транслокапди внешнего сигнала через ПМ, является одной из ажнейших задач не только современной биохимии, но также имму-ологии и медицины.
Однако, на сегодняшний день остаются проблематичными моле-улярные механизмы, обеспечивающие передачу внешнего сигнала от ецепторных белков к ФИ-ФДЭ. В этой связи заслуживают внимания е только белок-белковые, но и липид-белковыэ взаимодействия, днные как литературы последних лет (Hozawa Y.et.al,1991,Meuer і. & Reach К.,1989 ), так и исследований, проведенных в лабо-атории биохимии липидов Института молекулярной биологии НАН А (Тадевосян Ю.В. и др., 1987), свидетельствуют о существовали тесной взаимосвязи между различными фосфолипидными (ФЛ) ракциями, а также продуктами их метаболизма и трансмембранной ередачей внешних сигналов. Отмеченные процессы включают быст-опротекавдие (в течение сек), обратимые и взаимосвязанные из-внения активности широкого спектра ферментных систем обмена ФЛ.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось
- 4 -
изучение молевулярянх нэхааизыов активации и кооперирования фер
ментных систем обмана Ш на ранних этапах митогеяной шшцнации -
Зй-цикла лниїюцигоаі' л... ,
В задачи рабою входило; I. Изучение законогіерностеЗ вклтения ж распределения различных ыэчеццх предшественников Ш в Ш интактннх тикоцатоа крыс н Ліслвоцдтоа периферической крови человека (ЛПК?). 2« Иссладованжв динамика активации Ш-ЗДЗ изучаешх типов юшток в течение 5-60 сек посла действия кагогеяов конканавалйна А (КонА) і? иятврлейкіша.-2 (ВД-2) .* Уточнениз оптимальных условие для проявления активности отмеченного фвршята. 3. Вгшвдаяие кооперативных взаимосвязей функционирования ферментных систем обгона 1 д ыитогеяной активации $Ш-4ЭДЗ в отмеченные сроки инициации 1-цинла лтфэцитов.* Научная новизна я практическая певносте. При изучении специфики вкяочвния к распределения меченых гарных кислот (ІК) в &Я шмбраа в условиях добавления в иквубацконнуи среду дизофос-фатидилхоязна (ЛЖ) или лшофсюфатвдаешнозЕта (ЛФЙ) - субстратов для апилтрансферазных реакций, выявлена относительная стабильность зрелых ЖКЧ к рвгуларуемо2 иодифнкапди Ж состава мембранных Ш по сравнениэ с тншщиташ крнс, Нами сфорауднрова-Ео понятие метаболического статуса биологических мембран, внлзз-чаадвв совокупность устанозлдпяэдкхся и еохраняздихся (в продол-веяие различных этапов данного функционального состояния) в ди-накическом равновесии качествеЕно-количествеяннх, структурно-функциональнах, обданных и пр. параметров указанных структур.1
В Щ как ШШЯ., так и тизюцитов крыс нами впераыз обнаруге-ii& двухфазная однотипная активация ФЙ-ФДЭ с максивдшми на 5 и 60 сек стимуляции клеток КонА. Показано коррелирующее с активацией отдаленного фершята усиление процессов деацялирования фос-фатидклхолннов (), обеспечиваемое каскадной фераенткой системой фосфолшшза Aj- (ФЛаза Aj) - лизо-ФЛаза (ЛФЕаза). В арахидо-нат- (АК) и пальштат (Ж)-шдифицированных лиьфзцитах наряду с быотроЗ активацией процесса деацилирования SX показано параллельное функционирование пути взаимопревращений фосфатидилсернн (<5С) > фосфатЕдилэтаноламия (Ш) -* Ш. С первых сек действия лектана на лш^оциты выявлена также коррелкрущая с вншвотмачея-.піа чатаболизмом W. активация процессов ацшшроваяпя этого Ш
^различима «вченшш НС,
Впервые показано ьиогократяое увеличение количества продукта лилскслгоназяой "(ЛОГ) реакция, 5-гняроксиэйкоэатетраенозо5-кислоты (5-НЕТЕ), на 5 и ЗО сея действия; КонА, коррелирувдээ с динамикой как деациянрования Ш, так я изменения уровня триглн-церядсв (ТГ), внстулащих в роли промегуточных "депо" дал свободной Ж;
Следовательно,- козно закличнть о существовании в биелоо бкоійіібран лтафоцитов относительно автономного иор^о-^нкциоявль-иого липопротзияового домена ФИ-цякла, кодзгонеятадст которого дошко уке известных белковых колекуд, являются лшщщше Фракции и ферментные систег.и их обмена.
Полученные результаты дополняют известные на сегодкязипй день данные о тонких молекулярных механизмах, лежащих в основе граясглзпбраняой передачи внегшего сигнала через ФИ-цикл. Обнаружение столь ранних, быстрых и обратимых изменений в липиднои метаболизме митогея-стк^глпроваяннх лпийоцитов наряду с исследованиями других клеток свддетельствует об универсальности вы-Ееотмэченных мембранных процессов при активации многих эукарис— тическпх клеток различными внешними сигналами. Исходя из теории о ИМ как первично;: "миэеяя" действия широкого круга патогенных факторов, результаты данной работы могут иметь важное практическое значение как для выявления нарушений обнаруженных нами закономерностей лппидяого метаболизма, протекающих параллельно с инициацией Ш-пдкла при различных патологических состояниях организма, так и для изыскания путей и средств их коррекции.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были до-лонены на конференции молодых ученых и специалистов р-на 25 Комиссаров г. Еревана, 1990 г.
Работа апробирована на заседании Ученого совета Института молекулярной биологии НАН РА. от 29 июня. 1993 г.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 научные работы.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, изложения и обсуждения полученных результатов, заключения, выводов и списка цитируемой литературы (154ссылок, в том числе 142 яа английском языке). Работа изложена на 129 стр. машинописного текста и включает 24 рисунка а 2 схемы,