Введение к работе
Актуальность проблемы.
Реакции окислительной модификации макромолекул широко распространены у аэробных организмов и играют значительную роль в фи-виологии и патологии клетки( Nathan С. F. et al., 1986). Эти реакции лежат в основе процессов фагоцитоза, в которых существенную роль играет фермент - миелопероксидаза, обладающий бактерицидной активностью, обусловленной продукцией Н0С1 из ионов СГи перекиси водорода (Bakken 1st A. R.J. et al.. 1980).
Представляло интерес исследовать роль гипохлорита, генерируемого миелопероксидазой, в бактерицидном действии этого фермента. а также способность шелопероксидазы вызывать мутагенез бактерий и модификацию белков и ДНК. В качестве системы, генерирующей активные формы кислорода, с которой можно было бы сравнить работу миелопероксидааы была выбрана монооксигеназная система, содержащая цитохром Р-450. Однако, так как механизмы реакций, а также продукты реакций этих двух систем различны, то для оценки бактерицидного и мутагенного действия миелопероксидааы и цитохром Р-450 содержащих систем был предложен метод расчета, учитывающий количество участвующих в реакции электронов.
Согласно гипотезе Стедмана и др. (Stadtrem E.R. et al, 1986), инактивация белков под действием активных форм кислорода может являться начальной стадией их распада в клетке. Ранее было показано, что при метаболизме целого ряда субстратов под действием образующейся в гидроксилааном цикле перекиси водорода, происходит необратимая инактивация цитохрома Р-450, вследствие модификации апофермента(Карузина И.И., Арчакоз А.И.. 1987). Инактивация сопровождается повышением чувствительности цитохрома Р-450 к протео-
лиэу. Ыиелопероксидаза также способна к самоинактивации под дейс
твием выработанного гипохлорита(Andrews Р. С. et al., 1981). Пред
ставляло интерес исследовать протеолитическую атакуемость альбу
мина, модифицированного миелопероксидазой, а также способность
миелопероксидазы к самоинактивации. -
Таким образом, учитывая важную роль, которую играют.активные формы кислорода в процессах фагоцитоза, а также при модификации макромолекул, в настоящей работе исследовались бактерицидное и мутагенное действие миелопероксидазы, а также ее способность вызывать модификацию, нуклеиновых кислот и белков* при генерации различных активных форм кислорода.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ : Выяснить роль активных форы кислорода и гипох-лорита в модификации макромолекул, бактерицидном и мутагенном действии миелопероксидазы лейкоцитов крови человека.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ :-.исследовать роль гипохлорита и активных форм кислорода в бактерицидной действии миелопероксидазы и цитохром Р-460 содержащих систем, соответственно;
сравнить мутагенное действие миелопероксидазы и растворимой монооксигенааной системы.
исследовать модификацию ДНК гипохлоритом.активными формами кислорода, генерируемыми миелопероксидазой и растворимой монооксигенааной системой. . > ,
исследовать протеолитическую атакуемость альбумина, модифицированного миелопероксидазой.
- исследовать возможность распада алофермента при самоинак-
-.-:3-.-
тивации миелопероксидазы.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ : в результате проведенных исследований показано, что основной вклад в бактерицидное действие миелопероксидазы вносит» образующийся в ходе реакции с перекисью водорода и ионами хлора гипохлорит. Мутагенное действие миелопероксидазы и растворимой монооксигеназной системы обеспечивается генерацией различных кислородных радикалов и не имеет выраженной специфичности. Показано также, что как активные формы кислорода, так и гипохлорит, способны модифицировать ДНК, причем гипохлорит вызывает избирательное выщепление тимина ив молекулы ДНК. Модификация гипохлоротом приводит к повышению протеолитической атакуемое альбумина, а также к фрагментации миелопероксидазы при самаоинактивации. Материалы диссертации могут быть использованы специалистами, занимающимися исследованием процессов фагоцитоза, а такжз проблемами инактивации белков кислородными радикалами и процессами регуляции обмена белков в клетке.
Апробация работы состоялась А декабря 1990 года на совмест-ной научной конференции кафедры биохимии медико-биологического факультета 2-го ЫйЛГМЙ иы. Н. И. Пирогова, ПНИЛ экологии, токсикологии и метаболизма лекарственных препаратов, лаборатории микро-сомального окисления Института Биологической и Шдицикской Химии АШ СССР. Материалы диссертации докладывались на Всесоюзном симпозиуме "Цитохром Р-450 и модификация макромолекул"(Ялта, 1989), на Мзлоународном симпозиуме "Применение хроматографии и электро-
фореаа в биологии и медицине"(Таллинн. 1990).
Публикации: По теме диссертации опубликовано 4 печатные работа
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, в котором рассматриваются общие представления о роли миелопероксидазы в процессах фагоцитоза, строение и функция миелопероксидазы, вопросы окислительной модификации макромолекул, процессы самоинактивации ферментов, экспериментальной части, ъв которой приводятся результаты собственных исследований, ваключения. выводов и списка цитируемой литературы, содержащего 170 источников. Диссертация наложена на ___ страницах машинописного текста, содержит 16 рисунков и Б таблиц.