Аденилатциклаза печени крыс рвннего онтогенеза при действии ионизирующей радиации Ушакова Татьяна Евгеньевна

Содержание к диссертации

стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

1. Актуальность темы 4

2. Цель и задачи исследования 6

3. Научная новизна работы 6

4. Теоретическая и практическая ценность работы ... 7 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава I. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА АДЕНИЛАТЩПОАЗЫ (Ац) . . . . 8

1. Локализация аденилатциклазной системы в клетке . 9

2. Каталитическая единица Ац комплекса (с ) . . . . 10

3. Рецепторная единица Ал. комплекса (R ) II

4. Регуляторная единица Ац комплекса ( и -белок) . . 13

5. Регуляция Ац липидами 18

6. Роль цитоплазматичеоких факторов в регуляции Ац . 20

7. К механизму гормональной регуляции Ац 23

Глава 2. РАЗВИТИЕ Ац КОМПЛЕКСА 28

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА Ац СИСТЕМУ . . 36

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

1. Условия облучения 42

2. Выделение мембранной фракции печени крысы 42

3. Выделение плазматических мембран 43

4. Выделение митохондрий 46

5. Выделение цитоплазматичеоких факторов 46

6. Определение активности Ац 47

7. Определение активности цАМФ фосфодиэстеразы (цАМФ ФДЭ).51

8. Определение активности Ме²⁺АТФ-азы 52

9. Определение активности б^нуклеотидазы 52

10. Определение ^-адренергических рецепторов .... 53

11. Определение белка . ........ 54

12. Определение концентрации растворов Mgci₂ и СаС1₂ . 54

13. Радиометрические измерения 54

14. Статистическая обработка результатов 54

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБОТДЕНИЕ Глава I. АКТИВНОСТЬ АДЕНИЛАТЦИКЛАЗЫ ПЕЧЕНИ КРЫСЫ

В ОНТОГЕНЕЗЕ 55

1. Исследование активности Ац печени крысы в норме . 55

2. Исследование Ац печени крысы при действии ионизирующего излучения 59

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА АКТИВАЦИИ Ац ПЕЧЕНИ ПЛОДА

КРЫСЫ ПРИ ДЕЙСТВИИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ ... 63

2.1. Непрямое действие ((-облучения на активность

Ац печени плода крысы 63

2. Вклад митохондриальной фракции в радиационном изменении активности Ац 65

3. Вклад цитоплазматических факторов в радиационном изменении активности Ац 66

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОНРВДДАКЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ВЫСОКИХ ДОЗ

ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА АКТИВНОСТЬ Ац ПЛАЗМАТИЧЕСКИХ МЕМБРАН ПЕЧЕНИ КРЫСЫ РАННЕГО ОНТОГЕНЕЗА . . 74

1. Состояние Ац комплекса при облучении изолированных плазматических мембран в высоких дозах 74

2. К вопросу о возможных механизмах угнетения гормон-стимулированной активности Ац при действии высоких доз ионизирующего излучения в условиях in vitro . . 79

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 92

ВЫВОДЫ 97

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 98

Введение к работе

I. Актуальность темы. В развитии и формировании радиационного эффекта в клетке немалую роль отводят нарушению свойств ее мембран. В настоящее время в литературе обсуждается вопрос о степени и характере повреждения мембран при действии ионизирующего излучения (Кузин A.M., Павловская Т.Е., 1973; Волкова М.С. с соавт., 1979; Дурлакова Е.Б., Шишкина Л.Н., 1983; Павловская Т.Е. с соавт., 1983).

Первостепенное значение приобретает исследование влияния ионизирующего излучения на регуляторные свойства биомембран, на изменение активности мембраносвязанных ферментов, в первую очередь. С конца 60-х, начала 70-х годов пристальное внимание привлечено к аденилатциклазе /АТФ-пирофосфат-лиаза (циклизующая), КФ 4.6.I.I./ - интегральному белковому комплексу плазматических мембран. Благодаря этому ферменту плазматическая мембрана воспринимает внешний сигнал и трансформирует его в клетку в виде универсального регулятора многих биохимических процессов - циклического 3,' б'-аденозинмонофосфата - цАМФ.

Согласно структурно-метаболической теории А.М.Кузина, нарушение метаболизма играет важную роль в проявлении радиобиологического эффекта (Кузин A.M., 1970; Кузин A.M., 1976). Это объясняет повышенный интерес к проблеме циклических нуклеотидов при действии ионизирующего излучения. Многочисленными исследованиями показаны изменения в уровне цАМФ в разных тканях при радиационном воздействии. Выясняются причины этих изменений, в связи

с чем исследуют состояние ферментов метаболизма цАМФ - аденилат-

циклазы и фосфодиэстеразы (3,' б'-цАМФ-фосфогидролаза, КФ 3.1.4).

Основные данные по радиационной модификации системы цАМФ, опубликованные в литературе, получены на тканях зрелого организма (Соболев А.С. с соавт., 1975; Животова Н.И., 1976; Соболев А.С. с соавт.,1977; Макеева В.Ф. с соавт., 1978; Орехов А.Н., 1978; Горанов И. с соавт., 1978; Кудряшов Ю.Б., 1980; Соболев А.С, 1981; Soltysiak-Pawloczuk, Bitny-Szlachto , 1976; Tine et al., 1976; Trocha , Gatravas , 1980; Catravas et al. ,1981; Hunt , Dalton ,1981; Sotolev et al,I983).

В связи с высокой радиочувствительностью организма в стадии эмбриогенеза большую значимость приобретает исследование радиационного воздействия на систему цАМФ. Известно, что цАМФ принимает участие в морфологической и энзиматической дифференциров-ке, в регуляции клеточной пролиферации (Федоров Н.А., 1975; Greengard , 1969; Prasad et al. ,1972; Boynton , V/hitfield ,1983) - процессов, поражаемых при действии ионизирующего излучения. В литературе имеются немногочисленные данные о системе цАМФ развивающейся ткани В норме (Parent et al. ,1980; Pittman et al. , 1980; Ludford et al. ,1983). В центре внимания этих исследований ставится вопрос о формировании в онтогенезе Ац комплекса. В Советском Союзе такого рода исследования проводятся в Институте эволюционной физиологии и биохимии им.И.М.Сеченова АН СССР (Перцева М.Н., 1982; Кузнецова Л.А. с соавт., 1984). Однако в литературе отсутствуют сведения о радиационной модификации Ац системы развивающейся ткани. Все сказанное делает настоящее исследование актуальным.

Работа выполнялась в соответствии с плановой тематикой Института: "Механизмы действия ионизирующих излучений на биологические объекты различных уровней организации. Комбинированные

воздействия. Защита и восстановление биологических объектов" В Гос.регистрации 80065874.

2. Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы яв
лялось исследование влияния ионизирующего излучения на актив
ность аденилатциклазы развивающегося организма и выяснение воз
можных механизмов радиационной модификации фермента. Для экспе
риментального решения данной проблемы выбрана печень крысы, Ац
система которой достаточно хорошо изучена на целом организме.

Исследование предусматривало постановку и решение нескольких задач:

1. Определение динамики развития Ац комплекса печени крысы в онтогенезе в норме.

2. Исследование влияния ^-облучения в относительно малых и больших дозах на активность Ац печени крысы плодного периода эмбриогенеза, когда Ац система уже сформировалась и в состоянии синтезировать цАМФ для нужд развивающегося организма.

3. Выяснение возможных механизмов стимулирующего действия ионизирующего излучения в относительно малых дозах на активность М мембран печени плода крысы.

4. Исследование причин угнетения гормональной регуляции Ац эмбри-нальной печени при облучении плазматических мембран в больших дозах.

3. Научная новизна работы. Настоящая работа является одной
из первых по исследованию влияния ионизирующего излучения на Ац
систему печени крысы раннего онтогенеза. В ответе на облучение
выявлена специфичность Ац комплекса печени крысы раннего онтоге
неза по сравнению с системой взрослого органа. Обнаружено явле-

ниє активации Ац при облучении эмбриона крысы in utero и изолированной мембранной фракции в дозах, близких к 2,5 Гр. Показано участие биологически активных веществ в механизме активации. Обнаружено угнетение гормональной регуляции Ац развивающейся печени при действии ионизирующего излучения в сверхлетальных дозах. Было найдено, что нарушение гормональной регуляции Ац развивающейся ткани выражено более сильно по сравнению со взрослым организмом и объясняется повреждением всех компонентов Ац комплекса в отличие от зрелой ткани.

4. Теоретическая и практическая ценность работы. Настоящее исследование представляет интерес для радиационной мембранологии и выяснения молекулярных механизмов действия ионизирующего излучения на процессы развития организма. Работа может иметь значение при решении задач экспериментальной и медицинской эмбриологии.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Похожие диссертации на Аденилатциклаза печени крыс рвннего онтогенеза при действии ионизирующей радиации

Суммарное действие ионизирующей радиации и кадмия на клетки печени и слилистой оболочки тонкой кишки крысБублик, Андрей Анатольевич

Некоторые механизмы действия радиации и Т-2 токсина при комбинированном поражении и выбор средств защиты Кораблев Евгений Юрьевич

Продленный мутагенез и морфогенез у растений при действии радиации, алкилирующих мутагенов и гербицидовСидоров, Виктор Павлович

Структурно-функциональное состояние плазматической мембраны энтероцитов тонкого кишечника после действия ионизирующей радиацииВащенко, Ирина Владимировна

Исследование особенностей хронического действия атомной радиации в малых дозах на биотуРуда, Вера Петровна

Структурные изменения ДНК при действии низкоинтенсивной ионизирующей радиации в малых дозахЗаварыкина Татьяна Михайловна

Особенности стимулирующего действия гамма-радиации на объекты марикультуры (на примере приморского гребешка и грациллярии бородавчатой)Кулепанов, Владимир Николаевич

Механизмы нарушений структурно-функциональногосостояния хроматина ядер клеток коры головного мозга при действии низких доз ионизирующей радиацииПротас, Александр Федорович

Биологические эффекты у растений под действием повышенного естественного фона радиации : (На прим. модельных и природных популяций HORDEUM VULGARIS L. и VICIA CRACCA L. )Шершунова, Валентина Ивановна

Влияние рентгеновского облучения на экспрессию клеточных генов в гепатоцитах регенерирующей печени крысБарабицкая, Оксана Владимировна