Каталитические свойства НАД- и НАДФ-малатдегидрогеназ при токсическом поражении печени крыс

Михайлова, Елена Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Каталитические свойства НАД- и НАДФ-малатдегидрогеназ при токсическом поражении печени крыс
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Каталитические свойства НАД- и НАДФ-малатдегидрогеназ при токсическом поражении печени крыс"

□□3482455

На правах рукописи

Михайлова Елена Владимировна

КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАД- И НАДФ-МАЛАТДЕГИДРОГЕНАЗ ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ ПОРАЖЕНИИ ПЕЧЕНИ КРЫС

03.00.04.-Биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

5 т ш

Воронеж-2009

003482455

Работа выполнена в Воронежском государственном университете

Научный руководитель доктор биологических наук,

профессор Попова Татьяна Николаевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Ершова Антонина Николаевна;

кандидат биологических наук, Кирилова Екатерина Михайловна

Ведущая организация: Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН

Защита состоится 27 ноября 2009 года в /¿часов на заседании диссертационного совета Д.212.038.03 при Воронежском государственном университете по адресу: 394006 Воронеж, Университетская пл., 1, биолого-почвенный факультет, конференц-зал учебного корпуса 1А.

С диссертацией можно ознакомиться в зональной научной библиотеке Воронежского госуниверситета.

Автореферат разослан «¿2.» октября 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Грабович М.Ю.

Актуальность проблемы. Одной из актуальных проблем биохимии в настоящее время является исследование функционирования ферментов центрального метаболизма при патологиях, сопряженных с окислительным стрессом, в частности, поражениях печени различной этиологии (Федорова Н.Ю., 1999; Пашков А.Н. [и др.], 2005; Андреещева Е.М., 2002). К ксенобиотикам с высокой степенью избирательной гепатотоксичности относят хлорированные углеводороды, типичным представителем которых является тетрахлорметан. Отравление экспериментальных животных этим ксенобиотиком по морфологической характеристике и биохимическим изменениям близко к острым поражениям печени у человека. Имеются данные, что в результате введения четыреххлористо-го углерода наблюдается усиление свободнорадикальных процессов в печени (Zhu W., Fung P.C., 2000; Андреещева Е.М.; 2002, Попова Т.Н. [и др.], 2008).

Предполагается, что одним из механизмов подавления процессов свобод-норадикального окисления (СРО) в митохондриях может служить ингибирова-ние ключевых ферментов цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) (Skulachev V.P., 1997). Установлено, что при экспериментальной ишемии миокарда (ЭИМ) крыс снижается активность НАД-малатдегидрогеназы (Сафонова O.A., 2004) и ако-нитатгидратазы (Медведева J1.B., 2002).

В этой связи вызывает интерес функционирование НАД-зависимой ма-латдегидрогеназы (КФ 1.1.1.37; НАД-МДГ) в условиях экспериментального токсического гепатита (ЭТГ)- Митохондриальная форма фермента (мНАД-МДГ) катализирует в ЦТК обратимое превращение малата в оксалоацетат (OA). Цитоплазматическая форма НАД-МДГ (цНАД-МДГ) участвует в обеспечении транспорта метаболитов между клеточными компартментами (Ленинджер А., 1985). Имеются данные о значительной роли субстрата МДГ — малата, в биохимической адаптации организма к гипоксии (Глотов H.A., 1973), а также его участии в транспорте низкомолекулярного антиоксиданта — цитрата, через биологические мембраны (Robinson В.Н., Olei J., 1975). Кроме того, нельзя исключить, что НАДФН, образующийся в реакции, катализируемой НАДФ-зависимой МДГ (КФ 1.1.1.82; НАДФ-МДГ), может быть дополнительным источником восстановительных эквивалентов для глутатионредуктаз-ной/глутатионпероксидазной (ГР/ГП) антиоксидантной системы (АОС). Ранее было показано, что в качестве дополнительного поставщика НАДФН в клетке, помимо ключевого фермента пентозофосфатного пути — глкжозо-6-фосфатдегидрогеназы, могут выступать другие ферменты, например, НАДФ-специфичная изоцитратдегидрогеназа (НАДФ-ИДГ) (Медведева JI.B., 2002) и НАДФ-МДГ (Сафонова O.A., 2004).

Таким образом, исследование особенностей каталитического действия НАД- и НАДФ-зависимых малатдегидрогеназ из гепатоцитов крыс при ЭТГ может иметь значение для понимания процессов, происходящих в клетках печени, в условиях интенсификации СРО, вызванного введением гепатотоксина, а также способствовать поиску возможных путей коррекции данного патологического состояния.

дачи: 1) определение активностей и субклеточной локализации НАД- и НАДФ-МДГ в клетках печени в норме и при токсическом гепатите; 2) получение высо-коочищенных ферментных препаратов НАД- и НАДФ-зависимых МДГ из печени крыс в норме и при патологии; 3) исследование кинетических параметров каталитического действия НАД- и НАДФ-МДГ из печени контрольных животных и крыс, подвергшихся воздействию СС14; 4) сравнительная характеристика регуляторных свойств НАД- и НАДФ-МДГ из гепатоцитов крыс в норме и при патологии; 5) создание схемы, отражающей особенности функционирования НАД- и НАДФ-МДГ в условиях токсического гепатита.

Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование функционирования НАД- и НАДФ-МДГ в печени крыс в условиях увеличения интенсивности процессов СРО при ЭТТ. Разработаны процедуры выделения и получены гомогенные препараты различно локализованных форм НАД-МДГ и НАДФ-МДГ из печени крыс в норме и при патологии. Впервые дана сравнительная характеристика каталитических свойств и регуляции активности данных ферментов в печени в норме и при токсическом гепатите. Выявлено изменение активности, а также кинетических и регуляторных свойств мНАД-МДГ. Установлено, что активности цитоплазматической НАД-МДГ и НАДФ-МДГ при патологии не имеют достоверных отличий от контрольных значений. Но, несмотря на стабильность активности данных ферментов, в условиях развития токсического гепатита для них характерны особенности каталитического действия.

Практическая значимость. Полученные данные позволяют расширить и углубить фундаментальные представления о функционировании НАД- и НАДФ-МДГ в условиях нормы и патологии. Особенности функционирования данных ферментов в условиях токсического гепатита способствуют пониманию развития патологического процесса и поиску путей его коррекции в медицинской практике.

Разработанные способы получения высокоочищенных препаратов НАДи НАДФ-МДГ из гепатоцитов крыс могут быть использованы для получения ферментных препаратов в производственных и лабораторных условиях. Материалы работы используются в учебном процессе на биолого-почвенном факультете Воронежского государственного университета при чтении курсов «Биохимия человека», «Медицинская биохимия», а также спецкурсов по аналитической биохимии и энзимологии. Кроме того, материалы работы используются при проведении практикумов, выполнении курсовых и дипломных работ студентами.

Апробация работы. Основные результаты, полученные при выполнении диссертационной работы, представлены на 12ой Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука 21го века» (Пущино, 2008), международной научной конференции «Биология: теория, практика, эксперимент» (Саранск, 2008), международном симпозиуме «Адаптационная физиология и качество жизни: проблемы традиционной и инновационной медицины» (Москва, 2008), VIII съезде Белорусского общественного объединения фотобиологов и биофизиков (Минск, 2008), II съезде Российского общества медицинской элементологии (РОСМЭМ) (Тверь, 2008), международной студенче-

ской биологической конференции при Ереванском государственном университете (Ереван, 2009), II Всероссийском с международным участием конгрессе студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз-Россия 2009» (Пермь, 2009), 13-м мевдународном симпозиуме студентов-биологов «Симбиоз-Россия 2009» (Казань, 2009), ежегодной научной отчетной конференции преподавателей и сотрудников Воронежского госуниверситета (Воронеж, 2009).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 15 публикациях — 7 статьях и 8 тезисах.

На защиту выносятся следующие положения:

1. При токсическом гепатите происходит снижение активности митохон-дриальной НАД-МДГ в печени крыс на 13%, что может быть сопряжено с торможением ЦТК, способствующем подавлению свободнорадикальных процессов. Цитоплазматическая форма НАД-МДГ не изменяет своей активности и, по-видимому, не участвует в лимитировании СРО биосубстратов. При этом как для мНАД-МДГ, так и для цНАД-МДГ характерны значительные изменения кинетических и регуляторных свойств: сродства к субстрату, степени субстратного ингибирования, чувствительности к воздействию ионов Ре2+, Си2+, ряда интермедиатов цикла Кребса, глутатиона, АТФ, АДФ. Ингибирующие эффекты АТФ, АДФ и фумарата на мНАД-МДГ, возникающие при патологии, очевидно, могут способствовать снижению активности фермента.

2. Активность НАДФ-МДГ при токсическом поражении печени крыс остается стабильной, что, по-видимому, связано с высокой активностью в гепа-тоцитах ферментов пентозофосфатного пути, обеспечивающего генерирование НАДФН для глутатионовой АОС. Однако при патологии имеют место изменения сродства к субстрату и коферменту, а также ряд особенностей регуляции активности под действием некоторых метаболитов ЦТК, аденозинфосфатов, ионов Ре2+, Си2+, Са2+.

3. Субклеточная локализация, молекулярная масса, субъединичная структура, электрофоретическая подвижность НАД- и НАДФ-МДГ из печени крыс не изменяются в условиях развития ССЦ-индуцированного гепатита.

4. Предложена схема, отражающая особенности функционирования ми-тохондриальной и цитоплазматической НАД-МДГ и цитоплазматической НАДФ-МДГ под влиянием различных факторов при токсическом поражении печени крыс.

Структура и объем работы. Диссертация представлена на 182 страницах текста, состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части и обсуждения полученных результатов (5 глав), заключения, выводов, списка литературы (270 источников) и приложения. Иллюстративный материал включает 53 рисунка и 13 таблиц. В приложении содержатся 19 рисунков.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объект исследования. В качестве объекта исследования использовали самцов лабораторных белых крыс (11айш гайш Ь.), массой 180-200 г. В опытах использовали контрольных крыс и животных, подвергшихся воздействию гепа-тотоксина.

Создание модели экспериментального токсического гепатита (ЭТГ) у крыс. ЭТГ моделировали путем однократного перорального введения ССЦ (64 мкл на 100 г веса крысы) в вазелиновом масле в пропорции 1:3 после суточной пищевой депривации (Федорова Н.Ю., 1999). На 4-е сутки печень извлекали после многократного перфузирования ледяным физиологическим раствором и использовали для дальнейших исследований. Контрольным животным вводили соответствующую аликвоту вазелинового масла.

Определение активности ферментов. Активность НАД- и НАДФ-МДГ определяли спектрофотометрически при длине волны 340 нм. За единицу активности принимали количество фермента, катализирующего образование 1 мкМ продукта реакции за 1 мин при температуре 25° С. Активность ферментов выражали в ферментативных единицах (Е) на 1 мг белка или Е в расчете на 1 г сырой массы материала Активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ) определяли при 600 нм (Cooper T.G., Beevers Н., 1969); активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ) - при 340 нм (Кочетов Г.А., 1980). Общий белок определяли по методу Лоури (Lowiy [et al.], 1951).

Выделение и очистка исследуемых ферментов. Для получения высоко-очищенных препаратов НАД- и НАДФ-МДГ были разработаны процедуры, включающие несколько стадий. В ходе выделения НАДФ-МДГ после гомогенизации материала проводили фракционирование белков сульфатом аммония. Для выделения НАД-МДГ проводили разделение субклеточных фракций гепа-тоцитов методом дифференциального центрифугирования. От низкомолекулярных соединений ферменты отделяли гель-фильтрацией на сефадексе G-25. После гель-фильтрации на сефадексе G-25 использовали ионообменную хроматографию на ДЭАЭ-целлюлозе и гель-хроматографию на Тойоперл HW-65. Все операции проводили в холодной камере при 0-4°С.

Определение молекулярной массы ферментов. Молекулярную массу ферментов определяли методом гель-фильтрации через Тойоперл HW-65. Определение субъединичной молекулярной массы проводили с помощью электрофореза по методу Лэммли (Laemmli U.K., 1970).

Исследование кинетических и регуляторных свойств. Кинетические и регуляторные свойства ферментов в норме и при ЭТГ изучали на высокоочи-щенных препаратах. Определение констант Михаэлиса и ингибирования осуществляли по Диксону и Уэббу (Диксон М., Уэбб Э., 1982).

Аналитический электрофорез. Электрофорез проводили в полиакрила-мидном геле (ПААГ) при 4°С по Дэвису (Дэвис Г., 1970). Контроль гомогенности ферментного препарата осуществляли, применяя метод универсального окрашивания на белок с использованием нитрата серебра (Shevchenko A. [et al.], 1996). Окраску на специфическую активность проводили с использованием нитросинего тетразолия (Кочетов Г.А., 1980).

Статистическая обработка результатов. Опыты проводили в 3-4-х кратной биологической повторности, аналитические определения для каждой пробы - в 2-3-х кратной повторности. Обработку результатов опытов проводили с использованием стандартных методов. Обсуждаются различия при Р<0,05 (Ллойд Э., Леднрман У., 1990).

АКТИВНОСТЬ, СУБКЛЕТОЧНАЯ ЛОКАЛИЗАЦИЯ И ОЧИСТКА НАД- И НАДФ-ЗАВИСИМЫХ МАЛАТДЕГИДРОГЕНАЗ ИЗ ПЕЧЕНИ КРЫС В НОРМЕ И ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ ГЕПАТИТЕ

Методом дифференциального центрифугирования была изучена субклеточная локализация НАД-МДГ в гепатоцитах крыс в условиях нормы и ЭТТ. Показано, что активность фермента связана как с цитоплазматической, так и с митохондриальной фракциями. При этом около 90% активности НАД-МДГ клеток печени крысы локализовано в цитоплазме, и около 10% - в митохондриях. При ЭТГ соотношение активностей данных форм исследуемого фермента не отличалось от соотношения в норме. Установлено, что НАДФ-МДГ как в норме, так и при патологии локализована в цитоплазматической фракции гепато-цитов, в митохондриях активности фермента не было выявлено. Распределение активностей маркерных ферментов митохондрий и цитоплазмы указывает на то, что большая часть органелл оставалась не разрушенной после дифференциального центрифугирования.

В соответствии с полученными нами данными, в условиях токсического гепатита, вызванного введением ССЦ, происходит снижение активности митохондриальной НАД-МДГ по сравнению с нормой на =13%. Активность цНАД-МДГ и НАДФ-МДГ при патологии не имеют достоверных отличий от контрольных значений.

С помощью разработанной схемы очистки были получены очищенные в 70,3 и 71,0 раза препараты митохондриальной формы НАД-МДГ с удельной активностью 49,5±2,4 и 43,5±2,3 Е/мг белка (табл. 1.) и очищенные в 77,7 и 82,9 раза ферментные препараты цитоплазматической формы фермента с удельной активностью 75,2±3,7 и 75,9±3,7 Е/мг белка из гепатоцитов крыс в норме и при ЭТГ соответственно. Выход составил 16,7 и 19,0% для митохондриальной и 26,0% и 26,7% для цитоплазматической НАД-МДГ из нормальной и пораженной СС14 печени.

Совокупность описанных выше процедур позволила получить очищенные в 84,7 и 88,5 раз ферментные препараты НАДФ-МДГ с удельной активностью 13,1 и 13,3 Е/мг белка из печени крыс в норме и при ЭТГ соответственно. При этом выход составил 7,4 % в норме и 8,0% при патологии.

Методом ЭФ в ПААГ показано, что цитоплазматическая и митохондри-альная НАД-МДГ, а также НАДФ-МДГ после гель-хроматографии на Тойоперл Н>^-65 во фракциях с максимальной активностью были гомогенны. Значения электрофоретической подвижности, равные 0,36±0,02 для мНАД-МДГ, 0,33±0,02 для цНАД-МДГ и 0,10±0,01 для НАДФ-МДГ, совпадали при окрашивании гелей на белок и при специфическом проявлении на активность (рис. 1).

Таблица 1.

Очистка митохоидриальной НАД-зависимой малатдегидрогеназы из печени контрольных животных и крыс с токсическим гепатитом

Стадия очистки Условия опьгга Активность, Е Количество белка, мг Удельная активность, Е/мг белка Выход, % Степень очистки

Мигохонд-риальная фракция Норма 5,64±0Д8 8,01±0,41 0,704±0,035 100 1

ЭТТ 4,79±0,25* 7,81±0,40 0,613±0,028* 100 1

Гель-фильтрация на сефадексе в-25 Норма 5,1б±0,25 6,91±0,36 0,747±0,038 91,49 1,06

ЭТТ 4,52±0,22* 6,84±0,34 0,661±0,032* 94,36 1,08

Ионообменная хроматография нг ДЭАЭ-целлюлозе Норма 3,59±0,18 0,32±0,018 11,219±0,521 63,65 15,94

ЭТТ 3,0Ш,16* 0,30±0,015 10,033±0,480* 62,84 16,37

Гель-хроматография на Тойоперл Ь№-65 Норма 0,99±0,05 0,02±0,001 49,500±2,410 17,55 70,31

ЭТГ 0,87±0,04* 0,02±0,001 43,500±2,212* 18,16 70,96

♦Примечание: в табл. обсуждаются статистически достоверные различия при Р<0,05

А г к

i ii

I II

'СIX г I : *!'г ^Гг 1 г Рис. 1. Электрофореграмма митохоидриальной (А), цитоплазматической (Б) НАД-зависимой малатдешдрогеназы и НАДФ-зависимой малатдегидрогеназы (В) из печени крыс в норме (1) и при экспериментальном гепатите (2) после проявления на белок с помощью нитрата серебра (I) и после специфического проявления на ферментативную активность с помощью нитросинего тетра-золия (И): 3 — зона локализации фермента, 4 - фронт маркера (бромфеноловый синий); стрелкой показано направление движения белка при электрофорезе.

ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ И РЕГУЛЯТОРНЫХ СВОЙСТВ НАД-ЗАВИСИМОЙ МАЛАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ ИЗ ПЕЧЕНИ КРЫСЫ В НОРМЕ И ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ ГЕПАТИТЕ

Исходя из полученных нами экспериментальных данных, молекулярная масса митохондриальной и цитоплазматической НАД-МДГ из гепатоцитов крысы в норме и при ЭТГ, определенная методом гель-фильтрации через Тойо-перл 11^-65, равна 130+5 кДа. Методом ЭФ в присутствии додецилсульфата № (ДЦС-№) была определена субъединичная молекулярная масса МДГ. Было получено значение 35±4 кДа для обеих форм НАД-МДГ (рис. 2), что позволяет сделать заключение о тетрамерной четвертичной структуре МДГ.

А Б В

Рис. 2. Электрофореграмма митохондриальной (Б) и цитоплазматической (В) К[АД-зависимой малатдегидрогеназы в присутствии ДДС-Ыа в норме (I) и при интоксикации крыс четыреххлористым углеродом (II): б - фронт маркера (бромфеноловый синий), а — зона локализации МДГ, стрелкой показано направление движения белка при электрофорезе. Маркерные белки (А): 1 - фос-форилаза Ь (97 кДа), 2 — яичный альбумин (45 кДа), 3 - карбоангидраза (30 кДа), 4 - ингибитор трипсина (20,1 кДа), 5 - а-лактоальбумин (14,4 кДа).

С использованием очищенных ферментных препаратов было проведено исследование каталитических и регуляторных свойств цитоплазматической и митохондриальной НАД-МДГ из печени крыс в норме и при патологии. В таблице 2 отражены кинетические параметры каталитического действия НАД-МДГ из нормальной и пораженной гепатотоксином печени. Установлено, что в условиях гепатита наблюдается изменение сродства НАД-МДГ к субстрату, причем для митохондриальной формы фермента характерно повышение сродства к ОА, для НАД-МДГ из цитоплазматической фракции гепатоцитов - снижение данного параметра по сравнению с нормальными значениями. Однако отношение Утах/Км, характеризующее эффективность работы фермента, показало, что при ЭТГ происходит снижение данного параметра для мНАД-МДГ, тогда как для цНАД-МДГ при патологии это отношение достоверно не изменяется. Значения Км по НАДН в норме и при ЭТГ не имеют достоверных различий.

При определенных концентрациях ОА и НАДН могут выступать в роли ингибиторов цНАД-МДГ как в норме, так и при патологии. Выявлено также изменение оптимального диапазона значений рН для цитоплазматического фермента при ЭТГ (8,14-9,12 при патологии, тогда как в норме 8,14-9,40). Кроме того, для мНАД-МДГ из печени животных с токсическим гепатитом активность в области низких значений рН выше, чем у фермента из печени контрольных животных. Данные изменения в свойствах фермента, по-видимому, могут отражаться на его функционировании в условиях ацидоза при окислительном стрессе. Величины рК ионогенных групп МДГ из митохондриальной фракции гепа-тоцитов крыс, определенные по методу Курганова (Курганов Б.И., Петушкова Е.В., 1992), соответствуют рК сульфгидрильной группы, а-аминогруппы цистита и е-аминогруппы лизина. Для цНАД-МДГ установленные значения рК соответствуют а-аминогруппе цистина и е-аминогруппы лизина.

Таблица 2.

Физико-химические параметры НАД- и НАДФ-зависимых малатдегидрогеназ из субклеточных фракций гепатоцитов крысы в норме и при токсическом гепатите

Форма МДГ Условия опыта К„, мМ К,ь мМ рНо1гГ ^ОПТ> °с

ОА НАДН НАДФН ОА НАДН НАДФН

мНАД-МДГ норма 0,334± 0,016 0,274± 0,014 - - - 8,609,54 45

ЭТГ 0,254± 0,029* 0,306± 0,015 - 0,563± 0,027 - - 8,589,54 45

цНАД-МДГ норма 0,173± 0,009 0Д27± 0,007 - 0,526± 0,026 0,442± 0,023 - 8,149,40 50

ЭТГ 0,280± 0,015* 0,138± 0,007 - 0,098± 0,005* 0,304± 0,015* - 8,149,12 50

НАДФ-МДГ норма 0,095± 0,004 - 0,291± 0,013 1,32± 0,060 - 0,058± 0,002 7,22 35

ЭТГ 0,263± 0,012* - 0,168± 0,007* 2,44± 0,080* - 0,061± 0,002 7,19 35

Примечание: * - отличия от нормы достоверны (уровень значимости Р<0,05)

Таким образом, были выявлены значительные изменения важнейших параметров, характеризующих функционирование МДГ. Поскольку при патологиях, сопряженных с оксидативным стрессом, нарушается функционирование метаболических систем и изменяется концентрация многих интермедиатов клеточного обмена, то данные изменения могут сказываться на ряде свойств исследуемых ферментов.

В связи с этим было исследовано влияние ионов Ре2+, Си2+ и Са2+, играющих важную роль в развитии оксидативного стресса, пероксида водорода, компонента антиоксидантной системы организма - глутатиона, таких энергетически важных соединений, как АТФ, АДФ, АМФ, а также интермедиатов ЦГК на функционирование мНАД-МДГ и цНАД-МДГ, выделенных из печени контрольных животных и крыс, подвергнутых воздействию ССЦ.

Ионы Ре2+ оказывали ингибирующее влияние на обе формы НАД-МДГ как в норме, так и при ЭТГ. Показано, что мНАД-МДГ из пораженной ССЦ печени более чувствительна к действию данных ионов при определенных концентрациях, чем фермент из печени интактных животных, что подтверждается значениями ингибиторных констант (константа ингибирования (К;) в норме превышает данный параметр при патологии на =20%). При дальнейшем увеличении концентрации ингибитора более интенсивное снижение активности характерно для фермента из печени контрольных крыс. цНАД-МДГ из печени крыс контрольной группы более устойчива к ингибирующему влиянию ионов указанного металла, чем НАД-МДГ из гепатоцитов крыс с ЭТГ. При исследовании влияния ионов меди на активность НАД-МДГ установлено, что данный металл также является эффективным ингибитором цНАД-МДГ, причем достоверных различий в степени ингибирования для МДГ из печени крыс контрольной и опытной групп не выявлено. Скорость реакции, катализируемой митохондри-альной формой фермента, незначительно тормозится ионами указанного металла, причем более чувствительной к их действию является МДГ из печени крыс в норме. Во всех исследуемых случаях ингибирование носило смешанный характер (табл. 3, рис. 3). Согласно полученным результатам, ионы Са2+ в диапазоне исследуемых концентраций не изменяют скорость НАД-МДГ-реакции в норме. При патологии ионы указанного металла незначительно активируют цНАД-МДГ. Установлено, что Н2С>2 не изменяет скорость реакции, катализируемой данными формами фермента.

Исследование влияния АТФ, АДФ и АМФ, играющих основополагающую роль в энергетическом обмене клетки, на функционирование НАД-малатдегидрогеназы из гепатоцитов крыс показало, что данные соединения оказывают различное действие на фермент из печени контрольных животных и крыс с ЭТГ. По-видимому, модификация некоторых регуляторных свойств исследуемых форм фермента под действием аденозинфосфатов при патологии может сказываться на изменении их активности. Так, например, для митохонд-риальной формы фермента из патологически измененной ткани отмечено ингибирование АТФ и АДФ, тогда как в норме данного эффекта не было выявлено.

Показано, что глутатион в восстановленной форме (вБИ) ингибирует мНАД-МДГ при ЭТГ при концентрациях 0,01-0,02 мМ, тогда как в норме не влияет на скорость мНАД-МДГ-реакции. Что касается фермента из цитоплаз-матической фракции гепатоцитов, то ОБН в норме снижает активность цНАД-МДГ. При гепатите ОБН не вызывает достоверных изменений активности исследуемого фермента Установлено, что глутатион в окисленной форме (088в) не оказывает влияния на мНАД-МДГ, тогда как скорость реакции, катализируемой цНАД-МДГ, снижается под воздействием данного соединения, причем степень ингибирования различна в норме и при патологии.

Исследование влияния интермедиатов ЦГК, концентрация которых также может изменяться в условиях окислительного стресса, на активность НАД-МДГ в норме и при патологии, свидетельствует об изменении регуляции данного фермента под действием этих клеточных метаболитов в условиях ЭТГ. Так, фумарат снижает активность митохондриальной НАД-МДГ из печени крыс, подвергнутых воздействию ССЦ, в то время как в норме не оказывает влияния

на исследуемый фермент. Достоверные различия во влиянии метаболитов цикла Кребса на цитоплазматический фермент при ЭТГ выявлены только для изо-цитрата.

Таким образом, для различно локализованных форм НАД-зависимой МДГ из печени крыс характерны особенности каталитических свойств в условиях развития токсического гепатита. Можно предположить, что изменение ряда свойств НАД-малатдегидрогеназ происходит за счет конформационных перестроек в молекуле фермента. Некоторые из выявленных особенностей функционирования митохондриальной НАД-МДГ при ЭТГ могут способствовать снижению ее активности. Так, чувствительность к ингибирующему воздействию ионов Ре2+ при определенных концентрациях, АТФ, АДФ, сукцината и фумарата выше для мНАД-МДГ при патологии.

Таблица 3.

Константы ингибирования, К, и тип ингибирования НАД- и НАДФ-зависимых малатдегидрогеназ из печени крыс в норме и при токсическом гепатите ионами некоторых металлов, аденозинфосфатами и ин-термедиатами цикла Кребса

Ингибитор Форма МДГ Опыт Константы ингибирования, К), мМ Тип ингибирования

Ре2+ мНАД-МДГ норма 1,11±0,058 смешанный

ЭТГ 0,86±0,045* смешанный

цНАД-МДГ норма 0,63±0,033 смешанный

ЭТТ 0,21±0,011* смешанный

НАДФ-МДГ норма 0,36±0,015 неконкурентный

ЭТГ 0,38±0,015 неконкурентный

Сиг+ цНАД-МДГ норма 0,47±0,022 смешанный

ЭТГ 0,50±0,025 смешанный

НАДФ-МДГ норма 0,43±0,020 неконкурентный

ЭТГ 0,37±0,018* неконкурентный

АТФ НАДФ-МДГ Норма 0,108±0,005 конкурентный

ЭТГ 0,118±0,005 конкурентный

АДФ НАДФ-МДГ Норма 1,316±0,064 конкурентный

Цитрат НАДФ-МДГ Норма 1,139±0,055 конкурентный

ЭТГ 2,564±0,130* конкурентный

2-Оксо-глута-рат НАДФ-МДГ Норма 0,053 ±0,002 конкурентный

ЭТГ 0,095±0,004* конкурентный

Фума-рат НАДФ-МДГ Норма 0,241 ±0,011 конкурентный

ЭТГ 0,112±0,005* конкурентный

Примечание: * - отличия от нормы достоверны (уровень значимости Р<0,05)

!Л; мкмоль/мин/ МГГКМК» 0,04

1/\; мклмхиЛши/ мг Ослк» 0,04

1 2

•0.01

1.5

Рис. 3. Определение типа и констант ингибирования цитоплазматической НАД-малатдегидрогеназы из печени крыс в норме (А) и при токсическом гепатите (Б) ионами Ре2+ при фиксированных концентрациях оксалоацетата: 1-0,1 мМ, 2-0,2 мМ.

ИССЛЕДОВАНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НАДФ-ЗАВИСИМОЙ МАЛАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ ИЗ ПЕЧЕНИ КРЫС В НОРМЕ И ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ ГЕПАТИТЕ

Исходя из полученных нами экспериментальных данных, молекулярная масса НАДФ-МДГ из гепатоцитов крысы в норме и при ЭТТ, определенная методом гель-фильтрации через Тойоперл Ш¥-65, равна 132±5 кДа. Методом ЭФ в присутствии ДЦС-Ыа была определена субъединичная молекулярная масса НАДФ-МДГ. Было получено значение 35±4 кДа, что позволяет сделать заключение о тетрамерной четвертичной структуре фермента.

С использованием гомогенного ферментного препарата НАДФ-МДГ установлено, что в условиях гепатита наблюдается изменение сродства НАДФ-МДГ к субстрату и коферменту. Так, величина Ки по ОА для фермента из пораженной гепатотоксином печени выше соответствующего параметра для МДГ из интактных гепатоцитов в 2,7 раза. Значение К„ по НАДФН для НАДФ-МДГ контрольной группы животных выше в 1,7 раза соответствующего показателя для фермента из печени крыс с ЭТГ (табл. 2). Выявлено, что при патологии отношение Ушах/Км по ОА уменьшается, в то время как по НАДФН значение данного параметра увеличивается. При определенных концентрациях ОА и НАДФН могут выступать в роли ингибиторов фермента как в норме, так и при патологии. Так, субстратное ингибирование НАДФ-МДГ наблюдается при концентрации ОА выше 1 мМ, причем К^ для фермента из пораженной гепатотоксином печени превышает данный параметр в норме в 1,9 раз. Ингибирование действия фермента НАДФН проявляется при концентрации последнего выше 0,3 мМ. Выявленные изменения каталитических свойств фермента, по-видимому, могут быть следствием изменения его структуры в условиях интенсификации СРО.

Установлено, что оптимальное значение рН для фермента из интактных гепатоцитов и для НАДФ-МДГ из пораженной гепатотоксином печени составляет 7,22 и 7,19 соответственно. Также выявлено, что активность фермента при рН 7,02 и 7,58-7,72 выше при патологии. Величины рК ионогенных групп соответствуют рК имидазольной группы гистидина и а-аминогрупп. Кроме того, для НАДФ-МДГ из печени крыс с токсическим гепатитом показано более интенсивное снижение активности при воздействии повышенных температур, а также увеличение энергии активации и констант инактивации при 55°С и 60°С по сравнению с контрольными значениями.

Полученные данные, наряду с результатами исследования сродства к субстратам, а также констант субстратного ингибирования, могут свидетельствовать о появлении существенных изменений в конформации НАДФ-МДГ. Очевидно, это может отражаться на регуляторных свойствах фермента.

В связи с вышесказанным был исследован ряд регуляторных свойств НАДФ-МДГ в норме и при оксидативном стрессе, развивающемся при токсическом гепатите. Ионы Ре2+ и Си2+ оказывали ингибирующее влияние на исследуемый фермент как в норме, так и при ЭТГ. Показано, что НАДФ-МДГ из пораженной ССи печени более чувствительна к действию данных ионов, чем фермент из нормальной печени. Тип и константы ингибирования представлены в таблице 3. Выявлено, что ионы Са2+ могут оказывать активирующее действие как на НАДФ-МДГ из интактных гепатоцитов, так и на фермент из печени животных с ЭТГ, однако активирующий эффект на фермент из печени контрольных животных выражен более значительно. Наши исследования показали, что ионы и Мп2+, а также пероксид водорода не вызывают достоверного изменения активности НАДФ-зависимой малатдегидрогеназы как из гепатоцитов контрольных крыс, так и животных с токсическим гепатитом.

Сравнительная характеристика регуляторных свойств НАДФ-МДГ, выделенной из нормальной и пораженной токсическим гепатитом печени, по отношению к компонентам ГР/ГП системы показала, что глутатион в окисленной и восстановленной формах во всем диапазоне исследуемых концентраций оказывает активирующее влияние на исследуемый фермент как в норме, так и при ЭТГ.

Согласно полученным результатам, АТФ, АДФ и АМФ снижают активность НАДФ-МДГ из печени животных контрольной и опытной групп, причем степень ингибирования АТФ и АДФ выше в норме (рис. 4). Ингибирование указанными соединениями носит конкурентный характер (рис. 5).

При исследовании влияния интермедиатов ЦТК на НАДФ-МДГ установлено, что все исследуемые соединения являются ингибиторами фермента, причем степень ингибирования цитратом, изоцитратом, 2-ОГ, сукцинатом выше для НАДФ-МДГ в норме, тогда как фумарат более интенсивно снижает активность фермента при ЭТГ. Ингибирование во всех исследуемых случаях является конкурентным. Константы ингибирования приведены в таблице 3.

Таким образом, установлено, что наряду со сходством некоторых характеристик НАДФ-МДГ из печени крыс в норме и при ЭТГ имеют место и различия ряда кинетических и регуляторных свойств. Это может быть следствием модификации белковой молекулы фермента при патологии.

Лмтнммосгъ

-------

Ль'ГНПНОСТЬ ферм«ит*.

1 IJ

|ЛТФ|.мМ

i---f-------

-4-4-

«J

1 13

|ЛДФ|, »M

12» ide

I 1,5

Рис. 4. Влияние АТФ (А), АДФ (Б) и АМФ (В) на активность НАДФ-малатдегидрогеназы из печени контрольных животных (1) и крыс с токсическим гепатитом (2).

I/V. МКМОЛЬ-МИИ/ о ;;

41 белка

S/Y, MKVKkn..4ntt!/

-I -U -I -М о 03 I 1.5 г -2 -u -l -М » M I Ii J

|АЛФ(,мМ ¡ЛЛ'1'I. »M

Рис. 5. Определение типа и константы ингибирования НАДФ-малатдегидрогеназы из гепатоцитов интактных животных АДФ в координатах Диксона (А) и Корниш-Боудена (Б) при фиксированных концентрациях оксало-ацетата: 1 — 0,5 мМ, 2-1 мМ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

других исследователей, при патологиях, сопряженных с окислительным стрессом, происходит более значительное снижение активности ферментов ЦТК. В частности, в работах Андреещевой Е.М. и Медведевой Л.В. показано снижение активности аконитатгидратазы при ЭТГ и ЭИМ в 1,3 и 2,6 раза соответственно (Андреещева Е.М., 2003; Медведева Л.В., 2002). Также при ЭИМ Сафоновой O.A. установлено снижение активности м- и цНАД-МДГ в 2,6 раза (Сафонова O.A., 2004). Торможение реакций ЦТК, по-видимому, может способствовать снижению образования активных форм кислорода в ходе неполного восстановления кислорода в дыхательной цепи (Skulachev V.P., 1997). Понижение активности цНАД-МДГ, участвующей в переносе восстановительных эквивалентов между клеточными компартментами, также может приводить к снижению поставки НАДН в электрон-транспортную цепь митохондрий и таким образом лимитировать процессы СРО биосубстратов. Однако, согласно результатам, полученным в нашей работе, активность цНАД-МДГ при токсическом гепатите не имеет достоверных отличий от контрольных значений и, вероятно, данная форма НАД-МДГ не участвует в регуляции свободнорадикальных процессов при ЭТГ.

Нами выявлено, что активность НАДФ-МДГ не изменяется при ЭТГ. Согласно результатам, полученным другими исследователями, при оксидативном стрессе происходит повышение активности некоторых НАДФН-генерирующих ферментов, а именно НАДФ-МДГ и НАДФ-изоцитратдегидрогеназы при ЭИМ и НАДФ-изоцитратдегидрогеназы при ЭТГ (Андреещева Е.М., 2003; Медведева Л.В., 2002; Сафонова O.A., 2004). Возможно, стабильность активности НАДФ-МДГ из гепатоцитов крыс с ЭТГ связана с достаточно высокой активностью ПФП в клетках печени, тогда как в кардиомиоцитах активность функционирования ПФП ниже, чем в других органах (Диксон М., Уэбб Э., 1982), и в качестве дополнительного источника НАДФН в миокарде могут выступать другие ферменты, в частности, НАДФ-МДГ.

Тем не менее, как для НАД-МДГ из митохондриальной и цитоплазмати-ческой фракции гепатоцитов, так и для НАДФ-МДГ характерны значительные особенности каталитического действия в условиях развития ЭТГ. По-видимому, это связано с нарушением функционирования метаболических систем клетки и изменением концентрации многих интермедиатов клеточного обмена в условиях развития патологии, сопряженной с оксидативным стрессом (Попова Т.Н. [и др.], 2009). Нельзя исключить, что, несмотря на выявленную стабильность активности цНАД-МДГ и НАДФ-МДГ, изменение микроокружения может отражаться на некоторых свойствах данных ферментов, что и выявлено в ходе наших исследований.

Вместе с тем, такие свойства как молекулярная масса, субъединичная структура, электрофоретическая подвижность, соотношение активностей НАДи НАДФ-МДГ в субклеточных фракциях гепатоцитов контрольных крыс и животных, подвергнутых токсическому гепатиту, не изменялись. Полученные данные позволяют предположить, что изменение некоторых свойств ферментов, наблюдаемое при развитии ЭТГ, не связано с изменением четвертичной структуры, и следовательно, действием ассоциативно-диссоциативного меха-

низма регуляции активности, а также с перераспределением активности между субклеточными фракциями.

На основании полученных данных на рис. 6 представлена схема, отражающая особенности регуляции активности мНАД-МДГ, цНАД-МДГ и НАДФ-МДГ из гепатоцитов крыс в условиях развития ЭТТ под влиянием различных факторов. Согласно представленной схеме, в пораженной гепатотоксином печени крыс происходит изменение сродства исследуемых ферментов к субстрату (ОА), причем для митохондриальной формы фермента характерно повышение сродства к ОА, для НАД-МДГ из цитоплазматической фракции гепатоцитов — снижение данного параметра по сравнению с нормальными значениями, а также повышение сродства НАДФ-МДГ к НАДФН, что может иметь значение при увеличенном расходовании НАДФН в условиях интенсификации СРО. Сходные данные получены при исследовании сродства НАД-МДГ из кардиомиоци-тов крыс при ишемии. В частности, в условиях патологии для митохондриаль-ного фермента характерно снижение значения Км по ОА, а для цитоплазмати-ческого - увеличение данного параметра (Сафонова O.A., 2004). Кроме того, следует отметить изменение степени субстратного ингибирования исследуемых ферментов при поражении печени CCI4. В условиях ЭТГ для НАДФ-МДГ показано увеличение К„ и KS1 оксалоацетатом, что свидетельствует о снижении сродства к субстрату, но в тоже время и о снижении чувствительности фермента к его ингибирующему влиянию. Согласно литературным данным, МДГ из ряда других источников также подвергается ингибированию субстратом и ко-ферментом, степень которого различна в норме и на фоне развития органопатий (Сафонова, O.A., 2004; Попова Т.Н. [и др.], 2009). Возможно, данные изменения кинетических свойств ферментов в условиях ЭТГ могут быть объяснены кон-формационными перестройками, происходящими в структуре белка в качестве реакции на изменение состава его окружения в условиях патологии, приводящей к изменению функционирования многих метаболических систем клетки.

Результаты исследований показали, что как для мНАД-МДГ и цНАД-МДГ, так и для НАДФ-МДГ характерны особенности воздействия концентрации ионов водорода при патологии. Можно предполагать, что более высокая активность мНАД-МДГ при низких значениях pH может рассматриваться, как адаптивное изменение свойств фермента в условиях ацидоза, развивающегося при окислительном стрессе. Для НАДФ-зависимого фермента также характерна более интенсивная потеря активности при воздействии повышенных температур, что отражается в увеличении значений констант инактивации фермента при 55°С и 60°С.

Выявлено, что рК ионогенных групп НАД-МДГ из митохондриальной фракции гепатоцитов крыс соответствуют рК сульфгидрильной группы, а-аминогруппы цистина и е-аминогруппе лизина; установленные значения рК цНАД-МДГ соответствуют а-аминогруппе цистина и Е-аминогруппе лизина. Для НАДФ-МДГ величины рК ионогенных групп, определенные по методу Курганова, соответствуют рК имидазольной группы гистидина и а-аминогрупп. Согласно литературным данным, Arg-102, Arg-109, Arg-171 высоко консервативны во всех МДГ и имеют большое значение для связывания субстрата и катализа. Консервативными остатками являются и Asp-168, His-195 и Ala-246, а

также Asp-52, участвующий в образовании связей с НАД (Епринцев А.Т. [и др.], 2005). Окисление остатков лизина, аргинина, гистидина, пролина, треонина, глутамата и аспартата в полипетидной цепи приводит к образованию карбонильных групп (Попова Т.Н. [и др.], 2008). Также при усилении СРО интенсифицируется такой процесс, как глутатионилирование (образование смешенных дисульфидов) (Kil I.S., Park J.-W., 2005). Таким образом, модификация аминокислотных остатков, входящих в состав ферментов, путем карбонилирования и глутатионилирования могут быть одними из причин изменения их активности и свойств при окислительном стрессе.

Наряду с изменением некоторых кинетических характеристик НАД- и НАДФ-МДГ, выделенных из печени крыс, подвергнутых воздействию СС14, выявлены и особенности регуляции исследуемых ферментов под влиянием ионов Fe2+, Cu2+ и Са2+, играющих важную роль в развитии оксидативного стресса, глутатиона - компонента АОС организма, таких энергетически важных соединений, как АТФ, АДФ, АМФ, а также интермедиатов ЦТК.

Установлено, что ионы Fe2+ оказывают ингибирующее влияние на все исследуемые МДГ как в норме, так и при ЭТТ, причем при патологии отмечено усиление торможения активности мНАД-МДГ и цНАД-МДГ ионами данного металла.

Среди других особенностей функционирования митохондриальной НАД-МДГ в условиях ЭТТ следует отметить снижение чувствительности к ингиби-рующему влиянию ионов Cu2+ , GSH и цитрата и увеличение степени ингиби-рования АТФ, АДФ, сукцинатом и фумаратом. Для цНАД-МДГ при патологии характерна активация ионами Са2+, отсутствующая в норме, и резистентность к выявленному в норме тормозящему эффекту GSH.

В качестве адаптивной реакции НАДФ-МДГ в условиях СРО при гепатите нельзя исключить изменение скорости реакции под влиянием АДФ, а именно уменьшение интенсивности ингибирующего воздействия данного соединения. Известно, что концентрация АДФ увеличивается при патологиях, сопряженных с окислительным стрессом [Жеребцов H.A. [и др.], 2002]. Также для НАДФ-МДГ отмечено увеличение чувствительности к ингибирующему воздействию ионов Fe2+, Cu2+, АМФ. При исследовании влияния интермедиатов ЦТК на НАДФ-МДГ установлено, что все исследуемые соединения являются ингибиторами фермента, причем степень ингибирования цитратом, изоцитратом, 2-ОГ, сукцинатом выше для НАДФ-МДГ в норме, тогда как фумарат более интенсивно снижает активность фермента при ЭТГ.

Изменение регуляции активности исследуемых форм МДГ, наблюдаемое в условиях токсического гепатита, по отношению к ионам некоторых металлов, аденозинфосфатам, глутатиону, интермедиатам цикла Кребса свидетельствует о модификации ряда механизмов метаболитной регуляции при патологии печени. Можно предположить, что изменение ряда регуляторных свойств малатдегид-рогеназ происходит за счет конформационных перестроек в молекуле фермента при изменении его микроокружения в патологических условиях. Но, несмотря на это, суммарные эффекты изменений ряда ингибирующих и активирующих влияний на исследуемые ферменты приводят к относительной стабильности функционирования МДГ в печени крыс при токсическом гепатите.

' "м—сродства к оккмогцспну-----------------------

\ пшшие и ие/псжшшие сращста к кефй^шешу

сгшинш субсграгпот нлттгронниия оксжюацеигтм-^^ытета-'Лштт^ншс степени субстратного ннгибнровавдя кофермеитом-_<50>6е* яжытга идишш» 1 стрелы-

яояытсг ш&'нонижещ Ее с.епени актвирунэшего воздействия:

ЙрЕ

л-суминет

швшжпг^тюцияхъше ста :сни ишт^бирудащего воещейсгвия: ре1:

-Д'ГФ АДФ •АМФ чзвн-

-ся-хс-------------

-шпрот

-н'.юшыриг

-2-<жсогпугарггг

+ г

Рис. 6. Особенности регуляции активности митохондриальной и цитоплазматической НАД-малатдегидрогеназы и НАДФ-малатдегидрогеназы из гепатоцитов крыс в условиях развития токсического гепатита под влиянием различных факторов. Сплошной стрелкой показано усиление воздействия, пунктирной стрелкой - снижение воздействия.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что при ЭТГ происходит снижение активности мНАД-МДГ в печени крыс на 13%. При этом в цитоплазме активности НАД-МДГ и НАДФ-МДГ не изменяются.

2. С использованием электрофоретически гомогенных ферментных препаратов установлено, что ряд физико-химических свойств НАД- и НАДФ-МДГ не изменяется при патологии. Молекулярная масса цНАД-МДГ и мНАД-МДГ составляет 130 кДа, НАДФ-МДГ - 132 кДа. Для ферментов характерна гомотетрамерная субъединичная структура Электрофоретическая подвижность НАДФ-МДГ равна 0,10, мНАД-МДГ - 0,36, цНАД-МДГ - 0,33.

3. Обнаружено, что в пораженной гепатотоксином печени крыс происходит изменение сродства всех исследуемых ферментов к субстрату (ОА), а также НАДФ-МДГ к НАДФН, наблюдается сужение рН-оптимума цитоплаз-матической формы НАД-МДГ, более высокая активность митохондриальной НАД-МДГ при низких значениях рН и НАДФ-МДГ при рН 7,02 и 7,58-7,72.

4. Для НАДФ-МДГ из печени крыс с токсическим гепатитом показано более интенсивное снижение активности при воздействии повышенных температур, а также увеличение энергии активации и констант инактивации при 55°С и 60°С по сравнению с контрольными значениями.

5. Выявлены особенности регуляции активности всех исследуемых форм фермента при токсическом гепатите под действием ионов Ре2+. Значения констант ингибирования различно локализованных форм НАД-МДГ ионами железа ниже при патологии. В условиях ЭТГ митохондриальная НАД-МДГ имеет меньшую чувствительность к ингибирующему влиянию ионов Си2+, характеризующемуся смешанным типом. Установлено, что при токсическом гепатите активность НАДФ-МДГ в большей степени тормозится ионами Ре2+ и

для действия которых характерен неконкурентный тип ингибирования как в норме, так и при патологии. Для цНАД-МДГ и НАДФ-МДГ в условиях ЭТГ отмечены особенности функционирования в присутствии ионов

Са2+

6. Показано участие АТФ, АДФ, АМФ в регуляции скорости протекания МДГ - реакции как в норме, так и при токсическом гепатите. Установлено, что в условиях развития ЭТГ происходит снижение активности митохондриальной НАД-МДГ под воздействием АТФ и АДФ, тогда как в норме данный эффект не был выявлен. Обнаружено повышение чувствительности НАДФ-МДГ к ингибирующему действию АТФ и АДФ при ЭТГ, тогда как АМФ в большей степени тормозит активность НАДФ-МДГ в норме. Ингиби-рование НАДФ-МДГ АТФ и АДФ является конкурентным.

7. Выявлены различия в регуляции активности НАД-МДГ окисленной и восстановленной формами глутатиона в норме и при ЭТГ. На НАДФ-МДГ обе формы глутатиона оказывают активирующее действие как в условиях контроля, так и при патололш.

тивности НАД-МДГ из митохондрий гепатоцитов крыс при патологии под воздействием цитрата, сукцината и фумарата.

9. На основании результатов исследования функционирования НАД- И НАДФ-МДГ предложена схема, отражающая особенности регуляции активности ферментов при токсическом гепатите.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ РАБОТЫ

1. Михайлова Е.В. Влияние глутатиона и адениннуклеотидов на активность НАДФ-зависимой малатдегидрогеназы из печени крысы в норме и при токсическом гепатите / Е.В. Михайлова, О.А.Сафонова // Труды молодых ученых Воронеж, ун-та. - 2007. - Вып. 1-2. - С. 78-80.

2. Михайлова Е.В. Субклеточная локализация и некоторые физико-химические свойства НАДФ-зависимой малатдегидрогеназы из печени крысы при экспериментальном токсическом гепатите / Е.В. Михайлова, O.A. Сафонова, Т.Н. Попова // Владикавказский медико-биологический вестник. - 2007. - Т. 7, вып. 13.-С. 281-283.

3. Михайлова Е.В. Влияние концентрации ионов водорода, магния и марганца на активность митохондриальной НАД-малатдегидрогеназы из гепатоцитов крысы при токсическом гепатите / Е.В. Михайлова, Т.Н. Попова, O.A. Сафонова // Микроэлементы в медицине. — 2008. — Т. 9, вып. 1,2. — С. 22.

4. Михайлова Е.В. Регуляция активности цитоплазматической НАД-зависимой малатдегидрогеназы из печени крысы ионами некоторых металлов в норме и при экспериментальном токсическом гепатите / Е.В. Михайлова, O.A. Сафонова, Т.Н. Попова // Сборник материалов международной научной конференции «Биология: теория, практика, эксперимент». - Саранск: Изд-во Мордовского ун-та, 2008. - С. 141-142.

5. Михайлова Е.В. Влияние аденозинфосфатов на активность цитоплазматической НАД-малатдегидрогеназы из печени крыс в норме и при токсическом гепатите / Е.В. Михайлова, Т.Н. Попова, O.A. Сафонова, А.Е. Гни-денко // Адаптационная физиология и качество жизни: проблемы традиционной и инновационной медицины: Материалы международного симпозиума. -М.: РУДН, 2008. - С. 219-221.

6. Михайлова Е.В. Некоторые кинетические свойства НАД-зависимой малатдегидрогеназы из цитоплазмы гепатоцитов крыс при экспериментальном токсическом гепатите / Е.В. Михайлова, O.A. Сафонова, Т.Н. Попова // Молекулярные, мембранные и клеточные основы функционирования биосистем: Сборник статей международной научной конференции, 25-27 июня 2008 г., Минск. - Издательский центр БГУ, 2008. - С. 110-112.

7. Михайлова Е.В. Некоторые регуляторные свойства цитоплазматической НАД-малатдегидрогеназы из печени крыс в норме и при токсическом гепатите / Е.В. Михайлова, O.A. Сафонова, Т.Н. Попова // Организация и регуляция физиолого-биохимических процессов: Межрегиональный сборник научных работ.- 2008. -Вып.8. — С. 171-176.

8. Михайлова Е.В. Применение хроматографических методов для очи-

стки цитоплазматической НАД-зависимой малатдегидрогеназы из печени крыс в норме и при токсическом гепатите / Е.В. Михайлова, O.A. Сафонова, Т.Н. Попова // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2008. - Т. 8, вып. 6.-С. 1027-1034.

9. Михайлова Е.В. Влияние ионов железа, меди и кальция на активность митохондриальной НАД-малатдегидрогеназы из гепатоцитов крысы при токсическом гепатите / Е.В. Михайлова, Т.Н. Попова, O.A. Сафонова // Сборник тезисов 12-ой международной Пущинской школы-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века», 10-14 ноября 2008 г., Пущино. - Пущино, 2008.-С. 141.

10. Михайлова Е.В. Некоторые кинетические характеристики митохондриальной НАД-малатдегидрогеназы из гепатоцитов крысы при токсическом гепатите / Е.В. Михайлова, Т.Н. Попова, O.A. Сафонова // Сборник тезисов 12-ой международной Пущинской школы-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века», 10-14 ноября 2008 г., Пущино. - Пущино, 2008. -С. 142.

11. Михайлова Е.В. Каталитические свойства NADP-зависимой малатдегидрогеназы из печени крыс в норме и при экспериментальном токсическом гепатите // Е.В. Михайлова, O.A. Сафонова, Т.Н. Попова // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2009, №3.-С. 39-43.

12. Михайлова Е.В. Влияние аденозинфосфатов на функционирование митохондриальной НАД-малатдегидрогеназы из гепатоцитов крыс в условиях токсического гепатита / Е.В. Михайлова, O.A. Сафонова // Сборник тезисов международной студенческой биологической конференции. 2-4 марта 2009 г., Ереван. - Ереван, 2009. - С. 114.

13. Сравнительная характеристика каталитических свойств митохондриальной и цитоплазматической форм НАД-зависимой малатдегидрогеназы из печени крысы в норме и при токсическом гепатите / Е.В. Михайлова, Т.Н. Попова, O.A. Сафонова // Биомед. химия - 2009. - Т. 55, № 4. - С. 489-499.

14. Михайлова Е.В. Влияние температуры на активность митохондриальной и цитоплазматической НАД-зависимой малатдегидрогеназы из печени крысы в норме и при токсическом гепатите / Е.В. Михайлова, O.A. Сафонова // Материалы II Всероссийского с международным участием конгресса студентов и аспирантов-биологов, 25-29 мая 2009 г., Пермь. - Пермь, 2009. - С. 229-230.

15. Mikhaylova E.V. Influence of temperature on activity of NADP-dependent malate dehydrogenase from rats liver at the toxic hepatitis / E.V. Mikhaylova, O.A. Safonova, T.N. Popova//Abstracts of the 13th annual Symposium for Biology Students of Europe «SymBioSe 2009», 30 July-8 August 2009, Kazan. -Kazan, 2009.-P. 85.

Статьи № 8, 11, 13 опубликованы в печатных изданиях, состоящих в списке журналов, рекомендованных ВАК.

Подписано в печать 20.10.09. Формат 60x84 '/¡б. Усл. печ. л. 1,4. Тираж 80 экз. Заказ 1671

Отпечатано с готового оригинала-максга в типографии Издательско-полиграфического цетра Воронежского государственного университета. 394000, Воронеж, ул. Пушкинская, 3.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Михайлова, Елена Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

• ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Токсическое поражение печени

1.1.1. Общая характеристика гепатитов

1.1.2. Создание модели токсического гепатита при помощи CCU 14 • 1.2. Оксидативный стресс и антиоксидантная система организма

1.2.1. Свободнорадикальное окисление биомолекул

1.2.2. Пероксидное окисление липидов и его роль

1.2.3. Образование активных форм кислорода и их биологическое 18 значение в клеточном метаболизме

• 1.2.4.' Роль процессов свободнорадикального окисления в патогенезе токсического гепатита

1.2.5. Антиоксидантная система организма 25 1.3. Характеристика НАД- и НАДФ-зависимых малатдегидрогеназ из различных источников

1.3.1. Общая характеристика малатдегидрогеназной активности

L3.2. Характеристика НАД-зависимой малатдегидрогеназы 30 1.3.2.1.Функции и распространение НАД-малатдегидрогеназы в живых 30 организмах

• 1.3.2.2. Изоформы НАД-зависимой малатдегидрогеназы

1.3.2.3. Очистка НАД-малатдегидрогеназы из различных объектов

1.3.2.4.Исследование структуры и активного центра фермента

1.3.2.5.Кинетическое поведение и регуляция активности НАД-зависимой 42 малатдегидрогеназы

1.3.2.5.1.Кинетика и сродство к субстратам и кофакторам

1.3.2.5.2.Влияние температуры и рН

1.3.2.5.3 .Регуляция активности НАД-зависимой малатдегидрогеназы

1.3.3. Характеристика НАДФ-зависимой малатдегидрогеназы

1.3.3.1. Внутриклеточное распределение НАДФ-зависимой 53 малатдегидрогеназы и ее роль в физиолого-биохимических процессах

13.3.2. Очистка НАДФ-малатдегидрогеназы из различных объектов

1.3.3.3.Исследование активного центра и структурной организации 56 НАДФ-малатдегидрогеназы

1.3.3.4. Кинетические и регуляторные свойства НАДФ-зависимой * 58 малатдегидрогеназы

1.3.3.4.1.Сродство к субстрату и кофакторам. Аллостерические свойства

1.3.3.4.2.Влияние рН и температуры на функционирование фермента 59 ' 1.3.3.4.3 .Регуляция активности НАДФ-малатдегидрогеназы

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объект исследования

2.2. Создание модели экспериментального токсического гепатита

2.3. Определение активности ферментов

2.4. Определение содержания белка

2.5. Выделение и очистка ферментов

• ' 2.5.1. Экстракция

2.5.2. Получение субклеточных фракций гепатоцитов

2.5.3. Фракционирование сульфатом аммония

2.5.4. Гель-фильтрация на сефадексе G

2.5.5. Ионообменная хроматография на ДЭАЭ-целлюлозе

2.5.6. Гель-хроматография на Toyopearl HW

2.6. Исследование кинетических характеристик и регуляции 68 активности ферментов

2.7. Аналитический электрофорез

• ' 2.8. Определение молекулярной массы ферментов

2.9. Статистическая обработка результатов

ГЛАВА 3. АКТИВНОСТЬ, СУБКЛЕТОЧНАЯ ЛОКАЛИЗАЦИЯ 71 И ОЧИСТКА НАД- И НАДФ-ЗАВИСИМЫХ МАЛАТДЕГИДРОГЕНАЗ ИЗ ПЕЧЕНИ КРЫС В НОРМЕ И ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ ГЕПАТИТЕ

3.1. Субклеточная локализация и активность НАД- И НАДФ- 71 малатдегидрогеназ из гепатоцитов крыс в норме и при токсическом гепатите

3.2. Очистка НАД-и НАДФ-зависимых малатдегидрогеназ из печени- 72 крыс в норме и при токсическим гепатите

ГЛАВА 4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ, КИНЕТИЧЕСКИЕ И

РЕГУЛЯТОРНЫЕ СВОЙСТВА НАД-МАЛАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ ИЗ ПЕЧЕНИ КРЫС В НОРМЕ И ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ СС

4.1. Молекулярная масса митохондриальной и цитоплазматической 78 НАД-зависимой малатдегидрогеназы

4.2. Исследование кинетических параметров каталитического действия 81 НАД-малатдегидрогеназы в норме и при экспериментальном токсическом гепатите

4.3. Влияние рН среды на активность митохондриальной и 86 цитоплазматической НАД-малатдегидрогеназы из гепатоцитов крыс в норме и при введении гепатотоксина

4.4. Влияние температуры на активность НАД-малатдегидрогеназы

4.5. Регуляторные свойства митохондриальной и цитоплазматической 94 НАД-зависимой малатдегидрогеназы из печени крыс в норме и при патологии

4.5.1. Влияние ионов некоторых металлов и пероксида водорода на 94 активность НАД-зависимой малатдегидрогеназы

4.5.2. Исследование регуляции активности НАД-зависимой 101 малатдегидрогеназы из печени крысы в норме и при гепатите под действием аденозинфосфатов

4.5.3. Влияние глутатиона на функционирование НАД

• малатдегидрогеназы из печени контрольной группы крыс и животных с токсическим гепатитом

4.5.4. Регуляция активности НАД-зависимой малатдегидрогеназы 107 интермедиатами цикла трикарбоновых кислот

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ 110 НАДФ-ЗАВИСИМОЙ МАЛАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ ИЗ ПЕЧЕНИ КРЫС В НОРМЕ И ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ ГЕПАТИТЕ 5.1. Молекулярная масса НАДФ-малатдегидрогеназы из печени

• контрольных и подвергнутых воздействию гепатотоксина крыс

5.2. Кинетические характеристики НАДФ-малатдегидрогеназы 112 из гепатоцитов крыс в норме и при патологии

5.3. Влияние рН среды на активность НАДФ-зависимой 114 малатдегидрогеназы из гепатоцитов крыс в норме и при токсическом гепатите

5.4: Исследование влияния температуры на активность НАДФ- 115 малатдегидрогеназы из печени крыс в норме и при патологии 5.5. Исследование регуляторных свойств НАДФ-зависимой

- малатдегидрогеназы из печени крыс в норме и при токсическом гепатите

5.5.1. Влияние ионов некоторых металлов и пероксида водорода на 120 активность НАДФ-зависимой малатдегидрогеназы

•5.5.2. Регуляция активности НАДФ-зависимого фермента с помощью 124 глутатиона

5.5.3. Влияние аденозинфосфатов на активность НАДФ- 125 малатдегидрогеназы 5.5.4. Исследование влияния интермедиатов цикла Кребса на НАДФ

• малатдегидрогеназу из гепатоцитов контрольных крыс и животных, подвергнутых воздействию СС

Введение Диссертация по биологии, на тему "Каталитические свойства НАД- и НАДФ-малатдегидрогеназ при токсическом поражении печени крыс"

Актуальность проблемы. Одной из актуальных проблем биохимии в настоящее время является исследование функционирования ферментов центрального метаболизма при патологиях, сопряженных с окислительным стрессом, в частности, поражениях печени разной этиологии [6, 84, 102]. Токсический гепатит — один из наиболее распространенных видов патологии, вызываемый действием различных химических веществ, включая лекарства и алкоголь. К ксенобиотикам с высокой степенью избирательной гепатотоксичности относят хлорированные углеводороды, типичным представителем которых является тетрахлорметан. Отравление экспериментальных животных этим ксенобиотиком по морфологической характеристике и биохимическим изменениям близко к острым поражениям печени различной этиологии у человека. Имеются данные, что в результате введения четыреххлористого углерода наблюдается усиление свободнорадикальных процессов в печени [6,94, 269].

Предполагается, что одним из механизмов подавления процессов свободнорадикального окисления (СРО) в митохондриях может служить ингибирование ключевых ферментов цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) [236]. Известно, что функционирование митохондрий в условиях высокого соотношения концентрации НАДН/НАД и АТФ/АДФ, а также при высоком мембранном потенциале может приводить к генерации активных форм кислорода (АФК) [96]. Одним из классических примеров такой регуляции является1 торможение функционирования ЦТК при ишемии, приводящее к окислению ферментов дыхательной цепи - восстановителей 02 до Ог" [236, 237]. Установлено, что при экспериментальной ишемии миокарда (ЭИМ) крыс снижается активность НАД-малатдегидрогеназы [93] и аконитатгидратазы [45].

В этой связи вызывает интерес функционирование НАД-зависимой малатдегидрогеназы (КФ 1.1.1.37; НАД-МДГ) в условиях ' 9 экспериментального токсического гепатита (ЭТГ), катализирующей в ЦТК обратимое превращение малата в оксалоацетат. Цитоплазматическая форма .НАД-МДГ (цНАД-МДГ) участвует в обеспечении транспорта метаболитов между клеточными компартментами [66]. Имеются данные о значительной роли субстрата МДГ — малата, в биохимической адаптации организма к гипоксии и его способности диффундировать в митохондрии, передавая восстановительные эквиваленты в электронтранспортную цепь [26]. Известно также, что малат участвует в транспорте низкомолекулярного . антйоксиданта — цитрата, через биологические мембраны [222]. Кроме того, нельзя исключить, что' НАДФН, образующийся в реакции, катализируемой НАДФ-зависимой МДГ (КФ 1.1.1.82; НАДФ-МДГ), может быть дополнительным источником восстановительных эквивалентов для глутатйонредуктазной/глутатионпероксидазной (ГР/ГП) антиоксидантной системы (АОС). Ранее было показано, что' в качестве дополнительного поставщика НАДФН в клетке, помимо ключевого фермента пентозофосфатного пути — глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, могут выступать другие ферменты, . например, НАДФ-специфичная • изоцитратдегидрогеназа [45] и НАДФ-малатдегидрогеназа [93].

Цель и задачи исследования. Целью данной работы явилось исследование каталитических свойств и регуляции активности НАД- и НАДФ-МДГ из печени крыс при ЭТГ. В связи с целью работы были поставлены следующие задачи: 1) определение активностей и субклеточной локализации НАД- и НАДФ-МДГ в клетках печени в норме и при токсическом гепатите; 2) получение высокоочищенных ферментных препаратов НАД- и НАДФ-зависимых МДГ из печени крыс в норме и при патологии; 3) исследование кинетических параметров каталитического действия НАД- и НАДФ-МДГ из печени контрольных животных, и крыс, подвергшихся воздействию СС14; 4) сравнительная характеристика регуляторных свойств НАД- и НАДФ-МДГ из гепатоцитов крыс в норме и при патологии; 5) создание схемы, отражающей особенности функционирования НАД- и НАДФ-МДГ в условиях токсического гепатита.

• Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование функционирования НАД- и НАДФ-МДГ в печени крыс в условиях увеличения интенсивности процессов СРО при ЭТГ. Разработаны процедуры выделения и получены гомогенные .препараты различно локализованных форм НАД-МДГ и НАДФ-МДГ из печени крыс в норме и при патологии. Впервые дана сравнительная характеристика каталитических свойств ' и регуляции активности данных ферментов в печени в норме и при токсическом гепатите. Выявлено изменение активности, а также кинетических и регуляторных свойств митохондриальной НАД-МДГ (мНАД-МДГ). Установлено, что активности цНАД-МДГ и НАДФ-МДГ при патологии не имеют достоверных отличий от контрольных значений. Но, несмотря на стабильность активности данных ферментов, в условиях развития токсического гепатита для них характерны особенности каталитического действия.

Практическая значимость. Полученные данные позволяют расширить и углубить фундаментальные представления о функционировании НАД- -и НАДФ-МДГ в условиях нормы и патологии. Особенности функционирования данных ферментов в условиях токсического гепатита способствуют пониманию развития патологического процесса и поиску путей его коррекции в медицинской практике.

Разработанные способы получения высокоочищенных препаратов НАД- и'НАДФ-МДГ из гепатоцитов крыс могут быть использованы для получения ферментных препаратов в производственных и лабораторных условиях. Материалы работы используются в учебном процессе на биолого-почвенном факультете Воронежского государственного, университета при чтении курсов «Биохимия человека», «Медицинская биохимия», а также спецкурсов по аналитической биохимии и энзимологии. Кроме, того, . материалы работы используются при проведении практикумов, выполнении курсовых и дипломных работ студентами.

Апробация работы. Основные результаты, полученные при .выполнении диссертационной работы, представлены на 12ой Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология — наука 21го века» (Пущино, 2008), международной научной конференции «Биология: теория, практика, эксперимент» (Саранск, 2008), международном симпозиуме «Адаптационная физиология и качество жизни: проблемы традиционной и инновационной медицины» (Москва, 2008), VIII съезде Белорусского общественного . объединения фотобиологов и биофизиков (Минск, 2008), II съезде Российского общества медицинской элементологии (РОСМЭМ) (Тверь, 2008), международной студенческой биологической конференции при Ереванском государственном университете (Ереван, 2009), II Всероссийском с международным участием конгрессе студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз-Россия 2009» .(Пермь, 2009), 13ом международном симпозиуме студентов-биологов «Симбиоз-Россия 2009» (Казань, . 2009), ежегодной научной отчетной конференции преподавателей и сотрудников Воронежского госуниверситета (Воронеж, 2009). Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 15 публикациях — 7 статьях и 8 тезисах.

На защиту выносятся следующие положения:

1. При токсическом гепатите происходит снижение активности митохо'ндриальной НАД-МДГ в печени крыс на 13%, что может быть сопряжено с торможением ЦТК, способствующем подавлению свободнорадикальных процессов. Цитоплазматическая форма НАД-МДГ не изменяет своей активности и, по-видимому, не участвует в лимитировании

СРО биосубстратов. При этом как для мНАД-МДГ, так и для цНАД-МДГ характерны значительные изменения кинетических и регуляторных свойств: сродства к субстрату, степени субстратного ингибирования, чувствительности к воздействию ионов Fe2+, Cu2+, ряда интермедиатов цикла Кребса, глутатиона, АТФ, АДФ. Ингибирующие эффекты АТФ, АДФ и фумарата на мНАД-МДГ, возникающие при патологии, очевидно, могут способствовать снижению активности фермента.

2. Активность НАДФ-МДГ при токсическом поражении печени крыс остается стабильной, что, по-видимому, связано с высокой активностью в гепатоцитах ферментов пентозофосфатного пути, обеспечивающего генерирование НАДФН для глутатионовой АОС. Однако при патологии имеют место изменения сродства к субстрату и коферменту, а также ряд особенностей регуляции активности под действием некоторых метаболитов ЦТК, аденозинфосфатов, ионов Fe2+, Cu2+, Са2+.

4. Предложена схема, отражающая особенности функционирования митохондриальной и цитоплазматической НАД-МДГ и цитоплазматической НАДФтМДГ под влиянием различных факторов при токсическом поражении печени крыс/

• Структура и объем работы. Диссертация представлена на 182 страницах текста, состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части и обсуждения полученных результатов (5 глав), заключения, выводов, списка литературы (270 источников) и приложения. Иллюстративный материал включает 53 рисунка и 13 таблиц. В приложении содержатся 19 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Михайлова, Елена Владимировна

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что при ЭТГ происходит снижение активности мНАД-МДГ в печени крыс на 13%. При этом в цитоплазме активности НАД-МДГ и НАДФ-МДГ не изменяются. .

2. С использованием электрофоретически гомогенных ферментных препаратов установлено, что ряд физико-химических свойств НАД- и НАДФ-МДГ не изменяется при патологии. Молекулярная масса цНАД-МДГ и мНАД-МДГ составляет 130 кДа, НАДФ-МДГ - 132 кДа. Для ферментов характерна гомотетрамерная субъединичная структура. Электрофоретическая подвижность НАДФ-МДГ равна 0,10, мНАД-МДГ - 0,36, цНАД-МДГ - 0,33.

3. Обнаружено, что в пораженной гепатотоксином печени крыс происходит изменение сродства всех исследуемых ферментов к субстрату (OA), а также НАДФ-МДГ к- НАДФН, сужение рН-оптимума цитоплазматической формы НАД-МДГ, наблюдается более высокая активность митохондриальной НАД-МДГ при низких значениях рН и НАДФ-МДГ при рН 7,02 и 7,58-7,72.

5. Выявлены особенности регуляции активности всех исследуемых п. форм фермента при токсическом гепатите под действием ионов Fe . Значения констант ингибирования различно локализованных форм НАД-МДГ ионами железа ниже при патологии. В условиях ЭТГ митохондриальная НАД-МДГ имеет меньшую чувствительность к ингибирующему влиянию ионов Си2+, характеризующемуся смешанным типом. Установлено, что при токсическом гепатите активность НАДФ-МДГ в большей степени тормозится ионами Fe2+ и Си2+, для действия которых характерен неконкурентный тип ингибирования как в норме, так и при патологии. Для цНАД-МДГ и НАДФ

МДГ в условиях ЭТГ отмечены особенности функционирования в присутствии ионов Са2+.

6. Показано участие АТФ, АДФ, АМФ в регуляции скорости протекания МДГ — реакции как в норме, так и на фоне развития патологии. Установлено, что в условиях ЭТГ происходит снижение активности митохондриальной НАД-МДГ под воздействием АТФ и АДФ, тогда как в норме данный эффект не был выявлен. Обнаружено повышение чувствительности НАДФ-МДГ к ингибирующему действию АТФ и АДФ при ЭТГ, тогда как АМФ в большей степени тормозит активность НАДФ-МДГ в норме. Ингибирование НАДФ-МДГ АТФ и АДФ является конкурентным.

8. Выявлено изменение функционирования НАДФ-МДГ из гепатоцитов крыс с ЭТГ под влиянием таких интермедиатов ЦТК, как цитрат, изоцитрат, 2-ОГ, сукцинат и фумарат, а также обнаружены особенности регуляции активности НАД-МДГ из митохондрий гепатоцитов крыс при патологии под воздействием цитрата, сукцината и фумарата.

9. На основании результатов исследования функционирования НАД- и НАДФ-МДГ предложена схема, отражающая особенности регуляции активности фермента при токсическом гепатите.

141

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведённые исследования показали, что развитие процессов СРО биосубстратов при токсическом гепатите приводит к снижению активности мНАД-МДГ из печени крыс на 13%, что может быть сопряжено с торможением ЦТК, способствующем подавлению свободнорадикальных процессов. По данным других исследователей, при патологиях, сопряженных с окислительным стрессом, происходит более значительное снижение активности ферментов ЦТК. В частности, в работах Андреещевой Е.М. и Медведевой JI.B. показано снижение активности аконитатгидратазы при ЭТГ и ЭИМ в 1,3 и 2,6 раза соответственно [6, 45]. Также при ЭИМ Сафоновой О.А. установлено снижение активности м- и цНАД-МДГ в 2,6 раза [93]. Торможение реакций ЦТК, по-видимому, может способствовать снижению образования активных форм кислорода в ходе неполного восстановления кислорода "в дыхательной цепи. Понижение активности цНАД-МДГ, участвующей в переносе восстановительных эквивалентов между клеточными компартментами, также может приводить к снижению поставки НАДН в электронтранспортную цепь митохондрий и таким образом лимитировать процессы СРО биосубстратов. Однако, согласно результатам, полученным в нашей работе, активность цНАД-МДГ при токсическом гепатите не имеет достоверных отличий от контрольных значений и, вероятно, данная форма НАД-МДГ не участвует в регуляции свободнорадикальных процессов при ЭТГ.

Возможно, стабильность активности НАДФ-МДГ из гепатоцитов крыс с ЭТТ связана с достаточно высокой активностью пентозофосфатного пути в клетках печени, тогда как в кардиомиоцитах активность функционирования ферментов пентозофосфатного пути ниже, чем в других органах [33], и в качестве дополнительного источника НАДФН в миокарде могут выступать другие ферменты, в частности, НАДФ-МДГ.

Тем не менее, как для НАД-МДГ из митохондриальной и цитоплазматической фракции гепатоцитов, так и для НАДФ-зависимого фермента характерны значительные особенности каталитического действия в условиях развития токсического гепатита. По-видимому, это связано с нарушением функционирования метаболических систем клетки и изменением концентрации многих интермедиатов клеточного обмена в условиях развития патологии, сопряженной с оксидативным стрессом [91]. Нельзя исключить, что, несмотря на выявленную стабильность активности цНАД-МДГ и НАДФ-МДГ, изменение микроокружения может отражаться на некоторых свойствах данных ферментов, что и выявлено в ходе наших исследований.

Вместе с тем, такие свойства как молекулярная масса, субъединичная структура, электрофоретическая подвижность всех исследованных форм МДГ из печени контрольных крыс и животных, подвергнутых токсическому гепатиту, не изменялись. Оставалось постоянным и соотношение активностей НАД- и НАДФ-МДГ в субклеточных фракциях гепатоцитов в норме и при патологии. Полученные данные позволяют предположить, что изменение некоторых свойств ферментов, наблюдаемое при развитии ЭТГ, не связано с изменением четвертичной структуры, и, следовательно, действием ассоциативно-диссоциативного механизма регуляции активности в результате изменения концентрации субстратов, а также с перераспределением активности между субклеточными фракциями.

На основании полученных данных на рисунке 53 представлена схема, отражающая особенности регуляции активности мНАД-МДГ, цНАД-МДГ и

НАДФ-МДГ из гепатоцитов крыс в условиях развития ЭТГ под влиянием различных факторов. Согласно представленной схеме, в пораженной гепатотоксином печени крыс происходит изменение сродства исследуемых ферментов к субстрату (OA), причем для митохондриальной формы фермента характерно повышение сродства к OA, для НАД-МДГ из цитоплазматической фракции гепатоцитов — снижение данного параметра по сравнению с нормальными значениями, а также повышение сродства НАДФ-МДГ к НАДФН, что может иметь значение при увеличенном расходовании НАДФН в условиях интенсификации СРО. Сходные данные получены при исследовании сродства НАД-МДГ из кардиомиоцитов крыс при ишемии. В частности, в условиях патологии для митохондриального фермента характерно снижение значения Км по OA, а для цитоплазматического - увеличение данного параметра [93]. Кроме того, следует отметить изменение степени субстратного ингибирования исследуемых ферментов при поражении печени четыреххлористым углеродом, а именно снижение константы ингибирования оксалоацетатом цитоплазматической НАД-МДГ, то есть повышение чувствительности к ингибирующему влиянию данного соединения в определенных концентрациях. Что касается митохондриальной НАД-МДГ, то ингибирование OA в концентрациях выше 0,3 мМ отмечается только для фермента при патологии. В условиях ЭТГ для НАДФ-МДГ показано увеличение Км и Ksi оксалоацетатом, что свидетельствует о снижении сродства к субстрату, но в тоже время и о снижении чувствительности фермента к его ингибирующему влиянию. Согласно литературным данным, МДГ из ряда других источников также подвергается ингибированию субстратом и коферментом, степень которого различна в норме и на фоне развития органопатий [91, 93]. Возможно, данные изменения кинетических свойств ферментов в условиях ЭТГ могут быть объяснены конформационными перестройками, происходящими в структуре белка в качестве реакции на изменение состава его окружения в условиях патологии, приводящей к изменению функционирования многих метаболических систем клетки.

Результаты исследований показали, что как для мНАД-МДГ и цНЛД-МДГ, так и для НАДФ-МДГ характерны особенности влияния концентрации ионов водорода при патологии. Можно предполагать, что более высокая активность митохондриальной НАД-МДГ при низких значениях рН может отражаться на его функционировании в условиях ацидоза, развивающегося при окислительном стрессе и рассматриваться, как адаптивное изменение свойств фермента при нарушении метаболического постоянства внутренней среды организма и клетки. В то же время при патологии происходит сужение диапазона оптимальных значений рН цитоплазматической НАД-МДГ и повышение активности НАДФ-МДГ при определенных концентрациях ионов водорода. Для НАДФ-зависимого фермента также характерна более интенсивная потеря активности при воздействии повышенных температур, что отражается в увеличении значений констант инактивации фермента при 55°С и 60°С.

Выявлено, что рК ионогенных групп НАД-МДГ из митохондриальной фракции гепатоцитов крыс соответствуют рК сульфгидрильной группы, а-аминогруппы цистина и 8-аминогруппе лизина; установленные значения рК цНАД-МДГ соответствуют а-аминогруппе цистина и г-аминогруппе лизина. Для НАДФ-МДГ величины рК ионогенных групп, определенные по методу Курганова, соответствуют рК имидазольной группы гистидина и а-аминогрупп. Согласно литературным данным, существуют три остатка аргинина (Arg-102, Arg-109, Arg-171), которые высоко консервативны во всех МДГ и имеют большое значение для связывания субстрата и катализа. Консервативными остатками являются и Asp-168, His-195 и Ala-246, а также Asp-52, участвующий в образовании связей с НАД [38]. Окисление остатков лизина, аргинина, гистидина, пролина, треонина, глутамата и аспартата в полипетидной цепи приводит к образованию карбонильных групп (карбонилирование) [94]. В результате образуются: из аргинина и пролина — полуальдегид глутаминовой кислоты, а из лизина — полуальдегид аминоадипиновой кислоты [164]. Также при усилении СРО интенсифицируется такой процесс, как глутатионилирование. При этом окисленная форма глутатиона может связываться с цистеиновыми остатками в молекуле ферментов, что ведет к образованию смешенных дисульфидов [184]. Таким образом, модификация аминокислотных остатков, входящих в состав ферментов, путем карбонилирования и глутатионилирования могут быть одними из причин изменения их активности и свойств при окислительном стрессе.

Наряду с изменением некоторых кинетических характеристик НАД- и НАДФ-зависимых МДГ, выделенных из печени крыс, подвергнутых воздействию CCU, выявлены и особенности регуляции исследуемых ферментов под влиянием ионов Fe , Си и Са , играющих важную роль в развитии оксидативного стресса, глутатиона - компонента антиоксидантной системы организма, таких энергетически важных соединений, как АТФ, АДФ, АМФ, а также интермедиатов ЦТК.

Установлено, что ионы Fe оказывают ингибирующее влияние на все исследуемые МДГ как в норме, так и при ЭТГ, причем при патологии отмечено усиление торможения активности митохондриальной и цитоплазматической НАД-МДГ ионами данного металла. Как мощные ингибиторы ионы Fe действуют на активности многих ферментов. Механизм действия железа связан с модификацией SH-групп цистеина [38]. Ионы Fe ингибируют МДГ и согласно данным других исследований [59, 91, 93],, в частности, Сафоновой О.А. также показано повышение степени ингибирования мНАД-МДГ и цНАД-МДГ ионами данного металла в условиях усиления СРО на фоне ЭИМ. Кроме того, усиление торможения активности мНАД-МДГ при токсическом гепатите отмечено и при воздействии АДФ, что также может иметь значение в регуляции скорости образования свободных радикалов при ЭТГ.

Среди других особенностей функционирования митохондриальной НАД-МДГ в условиях ЭТГ следует отметить снижение чувствительности к ингибирующему влиянию ионов Си2+ и цитрата и увеличение степени ингибирования АТФ, GSH, сукцинатом и фумаратом. Для цНАД-МДГ при патологии характерна активация ионами кальция, отсутствующая в норме, и резистентность к выявленному в норме тормозящему эффекту GSH.

В качестве адаптивной реакции НАДФ-МДГ в условиях СРО при гепатите нельзя исключить изменение скорости реакции под влиянием АДФ, а именно уменьшение интенсивности ингибирующего воздействия данного соединения. Известно, что концентрация АДФ увеличивается при патологиях, сопряженных с окислительным стрессом, что связано с нарушением целостности митохондриальной мембраны и угнетением синтеза АТФ [39]. Также для НАДФ-МДГ отмечено увеличение чувствительности к ингибирующему воздействию ионов Fe2+, Cu2+, АМФ. При исследовании влияния интермедиатов ЦТК на НАДФ-МДГ установлено, что все исследуемые соединения являются ингибиторами фермента, причем степень ингибирования цитратом, изоцитратом, 2-ОГ, сукцинатом выше для НАДФ-МДГ в норме, тогда как фумарат более интенсивно снижает активность фермента при ЭТГ.

Изменение регуляции активности исследуемых форм МДГ, наблюдаемое в условиях токсического гепатита, по отношению к ионам некоторых металлов, аденозинфосфатам, глутатиону, интермедиатам цикла Кребса свидетельствует о модификации ряда механизмов метаболитной регуляции при патологии печени. Можно предположить, что изменение ряда регуляторных свойств малатдегидрогеназ (рис. 53) происходит за счет конформационных перестроек в молекуле фермента при изменении его микроокружения в патологических условиях. Но, несмотря на это, суммарные эффекты изменений ряда ингибирующих и активирующих влияний на исследуемые ферменты приводят к относительной стабильности функционирования МДГ в печени крыс при токсическом гепатите. повышение/понижение сродства к оксалоадетшу------------------------повышен ни/пониженне сродства к ноферменту повышен и(.7iюнияжние степени субстратного ингибирования оксалоацетатом •

I ювышенис/понижение степени субстратного ингибирования коферментом---особенности влияния рН СРДДЛ i + I* уовышсни о/понижение термосгабнлыюсти повышение/понижение степени активирующего воздействия: j-сукцинат

J повышение/понижение степени ингнбирующего воздействия: -j--►

-дтф АДФ

АМФ

-GSH

-GSSG. цитрат

-иэоцитряг

-2-омсоглугараг > -сукциног j I j ^wtaptrr

НАДФ-малаггдегидрогеназа

Рис. 53. Особенности регуляции активности митохондриальной и цитоплазматической НАД-малатдегидрогеназы и НАДФ-малатдегидрогеназы из гепатоцитов крыс в условиях развития токсического гепатита под влиянием различных факторов. Красной сплошной стрелкой показано усиление воздействия, синей пунктирной стрелкой - снижение воздействия.

139

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Михайлова, Елена Владимировна, Воронеж

1. Абдулаев Н.Х. Печень при интоксикации гепатотропными ядами / Н.Х. Абдулаев, Х.Я. Каримов. - Ташкент: Медицина УзСССР, 1989. - 25 с.

2. Абдуллаев Ф.И. Некоторые биохимические аспекты действия селена на организм животных / Ф.И. Абдуллаев // Успехи современной биологии. 1989. - Т. 108, №2. - С. 270-287.

3. Абрамова Ж.И. Человек и противоокислительные вещества / Ж.И. Абрамова, Г.И. Оксенгендлер. СПб.: Наука, 1985. - 230с.

4. Азизова О.А. О роли эндогенного свободного железа в ишемическом повреждении печени / О.А. Азизова, А.В. Козлов // Свободные радикалы и биостабилизаторы: 1й болг— сов. симп., София, 23-26 ноября 1987 г.: тез. докл. — София, 1987. — С.З.

5. Ананьева Г.В. Экспериментальная и клиническая энзимология / Г.В. Ананьева, В.В. Поступаев, Е.Г. Рябцева. Хабаровск, 1983. - С. 8-11.

6. Анисимов В.Н. Мелатонин и эпиталамин угнетают процесс свободнорадикального окисления у крыс / В.Н. Анисимов, В.М. Прокопенко, В.Х. Хавинсон // Доклады РАН. 1995. - Т. 343. - С. 557559.

7. Антиоксидантная система, онтогенез и старение / О.Н. Воскресенский и др. // Вопросы медицинской химии. 1982. - №1. - С. 14-27.

8. Антоненков В.Д. Дегидрогеназы пентозного цикла в пероксисомах печени крысы / В.Д. Антоненков, Л.Ф. Пасченко // Биохимия. 1984. -Т. 49.-С. 1159-1165.

9. Артюхов В.Г. Биологические мембраны: структурная организация,функции, модификация физико-химическими агентами: Учеб. пособие / В.Г. Артюхов, М.А. Наквасина. — Воронеж: Изд-во Воронеж.ун-та, • 2000.-296с.

10. Березов Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. М.: Медицина, 1998. - 704 с.14. • Болдырев А.А. Окислительный стресс и мозг / А.А. Болдырев //

11. Соросовский образовательный журнал. 2001. - Т. 7, № 4. - С. 21-28.

12. Бурлакова Е.Б. Молекулярные механизмы действия антиоксидантов при лечении сердечно-сосудистых заболеваний / Е.Б. Бурлакова // Кардиология. 1980. - №8. - С. 48-52.

13. Бустаманте Д. Метаболизм а-липоевой кислоты в печени при различных формах патологии / Д. Бустаманте, Д. Лодж, Л. Маркоччи // Международный медицинский журнал. 2001. - № 2. - С. 133-142.

14. Буценко 3. А. Хроматографическое разделение лактатдегидрогеназы и малатдегидрогеназы из сердечной мышцы свиньи / 3. А. Буценко, Т. А. Боднева, Р. К. Вайткавичюс // Производство и применение биореакторов. Вильнюс, 1987 (1988). - С. 81-86.

15. Венгеровский А.И. Влияние гепатотоксинов на активность органеллоспецифических ферментов и метаболизм липидов печени // Вопр. Мед. Химии. — 1989, №3. С. 87-91.

16. Владимиров Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах/ Ю.А. Владимиров, А.И. Арчаков. М.:Наука, 1980. - 320с.

17. Владимиров Ю.А. Свободнорадикальное окисление липидов и физические свойства липидного бислоя биологических мембран / Ю.А.

18. Владимиров // Биофизика. 1987. - Т.32, вып.5. - С.830-844.

19. Владимиров Ю.А: Структурная организация мембраны / Ю.А. Владимиров, А.Ф. Поглазов //Биол. мембраны. М., 1973. - С. 7-47.

20. Влияние железа, цинка, меди на процессы перекисного окисления липидов печени / Е.Н. Кухтина и др. // Биохимия. 1996. Т. 61, вып.6. — С.993-997.

21. Выделение, очистка и свойства малатдегидрогеназы из серобактерий Beggiatoa leptomitiformis / Епринцев А.Т и др. // Изв. АН. Сер. биол. -2003. №3 .-С. 301-305.

22. Гаверова Ю.Г. Исследование влияния аминокислот на глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу и малатдегидрогеназу тутового шелкопряда / Ю.Г. Гаверова, А.С.Коничев // 2 Съезд Биохим. о-ва РАН, Москва, 1923 мая 1997 г. 1997. - Москва, 1997. - С. 180.

23. Гайнуллин М.Р. Митохондриальная малатдегидрогеназа мозга: особенности локализации и каталитических свойств / М.Р Гайнуллин // Тез докл. 2 Съезда биохимического обществава РАН, Москва, 19-23 мая 1997 г.-М., 1997.-С. 16-17.

24. Глотов Н.А. Влияние гипоксии и глютаминовой кислоты на содержание кетокислот в миокарде и почках крыс / Н.А. Глотов, JI.T. Шмелева// Укр. биохим. журн. 1973. - № 5. - С. 605-608.

25. Гордеева А.В. Взаимосвязь между активными формами кислорода и кальцием в живых клетках /А.В. Гордеева, Р.А. Звягильская, Ю.А. Лабас // Биохимия. 2003. - Т. 68, вып. 10. - С. 1318-1322.

26. Гродзинский A.M. Краткий справочник по физиологии растений / A.M. Гродзинский, Д.М. Гродзинский. Киев: Наукова думка, 1973. - 273 с.

27. Губский Ю.И. Коррекция химических поражений печени / Ю.И. Губский. Киев: Здоровье, 1989. - 156 с.

28. Гусев В.А. Супероксидный радикал и супероксиддисмутаза в свободнорадикальной теории старения / В.А. Гусев, Л. Ф. Панченко // Вопр. мед. химии. 1982. - №4. - С. 8-25.

29. Диксон М. Ферменты: в 3-х т. / М. Диксон, Э. Уэбб. М.: Мир, 1982'. -Т. 1. - 389 с.

30. Диксон М. Ферменты: в 3-х т. / М. Диксон, Э. Уэбб. М.: Мир, 1982. -Т. 2. - 515 с.

31. Диксон М. Ферменты: в 3-х т. / М. Диксон, Э. Уэбб. М.: Мир, 1982. -Т. 3. - 605 с.

32. Дубинина Е.Е. Антиоксидантная система плазмы' крови / Е.Е. . Дубинина // Укр. биохим. журн. 1992. - Т. 64, №2. - С. 3-15.

33. Дэвис Г. Электрофорез. / Г. Дэвис. М.: Мир. — 1970. - 56 с.

34. Евстигнеева Р.П. Витамин Е как универсальный антиоксидант и стабилизатор биологических мембран / Р.П. Евстигнеева, И.М. Волкова, В.В. Чудинова // Биол. мембраны. 1998. - Т. 15, №2. - С. 119-137.

35. Емнова Е.Е. Препарат малатдегидрогеназы из термофильной водородной бактерии Pseudomonas thermophila. / Е.Е. Емнова, А.К. Романова, В.В. Котелев // Прикладн. биохим. и микрйбиол. 1982.• 18,№2.-С. 221-224.

36. Епринцев А.Т. Экспрессия и регуляция ферментов глиоксилатного цикла / А.Т. Епринцев, В.Н. Попов, М.Ю. Шевченко. Воронеж : Центрально-черноземное книжное издательство, 2005. — 224 с.

37. Жеребцов Н.А. Биохимия / Н.А. Жеребцов, Т.Н. Попова, В.Г. Артюхов. Воронеж: Изд-во Воронеж. Ун-та, 2002. — 693с.

38. Иванищев В.В. Кинетические свойства малатдегидрогеназы изхлоропластов хлопчатника / В.В. Иванищев // Докл. АН Тадж. ССР. — 1990. Т. 33, № 12. - С. 839-842.

39. Иванищев В.В. Ферменты метаболизма малата: характеристика, регуляция активности и биологическая роль / В.В. Иванищев, Курганов Б .И. // Биохимия. 1992 . - Т. 57, № 5. - С. 653-662.

40. Индукция пероксисомальной изоформы малатдегидрогеназы в печени крыс при пищевой депривации / В.Н. Попов и др. // Биохимия. 2001. -Т. 66, №5.-С. 617-623.

41. Интенсивность свободнорадикальных процессов и регуляция активности цитоплазматической NADP-изоцитратдегидрогеназы в кардиомиоцитах крысы в норме и при ишемии / JI.B. Медведева и др. // Биохимия. 2002. - Т. 67, № 6. - С. 838-849.

42. Кабачный В.И. Производные гетерозидов эффективные добавки к криозащитным средам / В.И. Кабачный, Н.И. Горбунова // Пробл. криобиол. - 2004. - № 2 .— С. 28-35.

43. Казимирко В.И. Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная терапия / В.И. Казимирко, В.И. Бутылин, Н.И. Горобец.- К.: Морион, 2004. 160 с.

44. Кения М.В. Роль низкомолекулярных антиоксидантов при окислительном стрессе / М.В. Кения, А.И. Лукаш, Е.П. Гуськов // Успехи сов. биол. 1993. - Т.113, вып.4. - С. 456-469.

45. Кожевников Ю.Н. О перекисном окислении липидов в норме и патологии / Ю.Н. Кожевников // Вопр. мед. хим. 1985. - № 5. - С. 2-7.

46. Козлов А.В. Роль эндогенного свободного железа в активации перекисного окисления липидов' при ишемии / А.В. Козлов, Л.И.

47. Шинкаренко, Ю.А. Владимиров // Бюллютень экспериментальной биологии. 1985. - Т. 1. - С. 38-40.

48. Козлов Ю.П. Свободнорадикальное окисление" липидов в• биомембранах в норме и. патологии / Ю.П. Козлов // Биоантиокислители. М., 1975. - С. 5-14.

49. Колесниченко JI.C. Изменение активности ферментов метаболизма• глутатиона при иммобилизованном стрессе и их возможное значение / JI.C. Колесниченко, Н.С. Манторова, JI.A. Шапирова // Патол. физиология и эксперим. терапия. — 1990. №4. - С. 9-13.

50. Кондрашова М.Н. Отрицательные аэроионы и активные формы кислорода / М.Н. Кондрашова // Биохимия. 1999. - Т. 64, №3. - С. 430432.

51. Кочетов Г.А. Практическое руководство по энзимологии / Г.А.

52. Кочетов. М.: Высш. шк., 1980. - 272 с.

53. Крутикова Г.О. Глутатионпероксидазная и глутатионредуктазная активность печени крыс после введения селенита натрия / Г.О. Крутикова, И.М. Штутман // Укр. биохим. журн. 1976. - Т. 48, №2. -С. 223-227.

54. Кулинский В.И. Активные формы кислорода и оксидативная модификация макромолекул: польза, вред и защита / В.И. Кулинский // Соросовский Образовательный Журнал. 1999. -Т.38, №1. - С. 2-7.

55. Кулинский В.И. Структура, свойства, биологическая роль и регуляция глутатионпероксидазы / В.И. Кулинский, JI.C. Колиснеченко // Успехи современной биологии. 1993. - Т. 113, № 1. — С. 107-122.

56. Курганов Б.И. Аллостерические ферменты / Б.И. Курганов. М.: Наука, 1978.-С. 27-41.

57. Курганов Б.И. Анализ колоколообразных рН-зависимостей скоростей ферментативных реакций / Б.И. Курганов, Е.В. Петушкова // Биохимия.1992.-Т. 57.-С. 348-361.

58. Ленинджер А. Основы биохимии : в 3-х томах / А. Ленинджер. М. : Мир, 1985. - Т. 2. - С. 369-734.

59. Ллойд Э. Справочник по прикладной статистике / Э. Ллойд, У. Ледерман. М.: Финансы и статистика, 1990. - С. 493-513.

60. Лобзин Ю.В. Руководство по инфекционным болезням / Ю.В. Лобзин; Под ред. проф. Ю.В. Лобзина, проф. А.П. Казанцева. Ростов-на Дону: Феникс, 1997. — 736 с. Лужников Е.А. Клиническая токсикология / Е.А. Лужников. - М.: Медицина, 1982. - 368 с.

61. Локализация цикла С4 дикарбоновых кислот в клеточных структурах ассимиляционных тканей листа кукурузы / В.М. Персанов и др. // Физиология растений. - 1975. - Т. 22. - С. 479-483.

62. Лукьянова Л.Д. Кислородзависимые процессы в клетке и её функциональное значение / Л.Д. Лукьянова. — М.: Наука, 1982. 301 с.

63. Лущак В.И. Окислительный стресс и механизмы защиты от него убактерий / В.И. Лущак // Биохимия . 2001. - Т. 66, №5. - С. 592-609.

64. Ляхович В.В. Активированные кислородные метаболиты в монооксидазных реакциях /В.В. Ляхович, В.А. Вавилин, Н.К. Зенков // Бюллетень СО РАМН. 2005. -№4(118). - С. 7-12.

65. Маликов В.Ф. Ферментные системы обмена глутаминовой и яблочной кислот сухих семян пшеницы / В.Ф. Маликов, В.Р. Шатилов // Междунар. Конференция «Физиол. раст. наука 3-го тысячелетия», Москва, 4-9 октября 1999 г. : тез. докл. -М., 1999. - С. 627.

66. Мауэр Г. Диск-электрофорез. / Г. Мауэр // М.: Мир, 1971. 22 с.

67. Меерсон Ф.З. Стресс-лимитирующие системы организма и новые принципы профилактической кардиологии / Ф.З. Меересон // Обзорная информация. Медицина и здравоохранение. Серия: Проблемы кардиологии. М. - 1989. - №3. - С. 72.

68. Меньшикова Е.Б. Антиоксиданты и ингибиторы радикальных окисленных процессов / Е.Б. Меньшикова, Н.К. Зенков // Успехи современной биологии. 1993. - Т. 113, вып. 4. — С. 442-455.

69. Меньшикова Е.Б. Окислительный стресс при воспалении / Е.Б. Меньшикова, Н.К. Зенков // Успехи современной биологии. 1997. - Т. 117, вып. 2.-С. 155-165.

70. Новиков Ю.К. Свободнорадикальное воспаление и антирадикальнаязащита у больных бронхиальной астмой. (http://v^ovw.kuban.su/mcdicme/shtm/baza/rmj/nH-x/8.htm).

71. О нарушениях некоторых звеньев энергетического обмена при экспериментальной интоксикации гербицидом 2,4-ДА / Э.Ф.

72. Аглетдинов и др. // Горизонты физ.-хим. Биол. 2000. - С. 134-135. • 81. Осипов А.Н. Активные формы кислорода и их роль в организме / А.Н. Осипов, О.А. Азизова, Ю.А. Владимиров // Успехи биологической химии. - 1990. - Т. 31, № 2. - С. 180-208.

73. Пат. 4591555 США, МЕСИ C12Q 1/32. Malate dehydrogenase method / Larry H. Bernstain. № 488693; заявл. 27.04.1983, опубл. 27.05.1986. -(http://www.patents.com/Malate-dbhydrogenase-method/US4591555/en-US/)

74. Пентюк А. А. Поражение печени ксенобиотиками / А. А. Пентюк, JI. В. Мороз, О. В. Паламарчук // Соврем, проблемы токсикологии. 2001. -№2.- С. 8-16.

75. Пероксидное окисление липидов и стресс / В.А. Барабой и др.. -СПб.: Наука, 1992. 148с.

76. Петрович Ю.А. Глутатионпероксидазы в системе антиоксидантной защиты мембран / Ю.А. Петрович, Д.В. Гуткин // Пат. физиол. 1981. -№5. - С. 76-78.

77. Петровский В. Д. Большая медицинская энциклопедия / В. Д. Покровский. 3-е изд., дораб. - М.: Советская энциклопедия, 1977. - Т. 5.-568 с.

78. Пинейру де Карвалью М.А.А. Малатдегидрогеназы высших растений /

79. М.А.А. Пинейру де Карвалью, А.А. Землянухин, А.Т. Епринцев. -Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та, 1991. — 214с.

80. Регуляция ферментативной активности при оксидативном стрессе / Т.Н. Попова и др.. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 2009. - 344 с.

81. Рыжова Д.П. Особенности ингибирования избытком субстрата различных олигомерных форм лактатдегидрогеназы и малатдегидрогеназы / Д.П. Рыжова, М.В. Иванов // 2 Съезд Биохим. общества РАН, Москва, 19-23 мая 1997 г. : тез. докл. М., 1997. - С.63.

82. Сафонова О.А. Свойства и регуляция активности НАД- и НАДФ-малатдегидрогеназ в условиях оксидативного стресса в миокарде крыс при ишемии : дис. . канд-та биол. наук : 030004 : защищена 29.12.04 / О.А. Сафонова. Воронеж, 2004. - 264 с.

83. Свободнорадикальные процессы в биосистемах / Попова Т.Н. и др.. -Воронеж : Издательство ИПК «Кириллица». 2008. — 192 с.

84. Сенкевич С.Б. Очистка и некоторые свойства НАДФ-специфической МДГ из митохондрий коры надпочечников быка / С.Б. Сенкевич // Биохимия. 1988.-Т. 53, № 11.-С. 1783-1790.

85. Скулачев В.П. Кислород в живой клетке: добро и зло / В.П. Скулачев // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. - № 3. - С.4-16.

86. Стальная И.Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью 2-тиобарбитуровой кислоты / И.Д. Стальная // Современные методы в биохимии; под ред. В.Д. Ореховича. М.: 1977. С. 66-68.

87. Ткемаладзе Г.Ш. Кинетические свойства мататдегидрогеназы растений / Г. Ш. Ткемаладзе // Биохимия. 1981. - Т. 46, № 6. - С. 1133—1141.

88. Ткемаладзе Г.Ш. Стабильность малатдегидрогеназы и NADP-глутаматдегидрогеназы чайного растения и виноградной лозы./ Г.Ш. Ткемаладзе // Сообщ. АН ГССР. 1984: - 116, № 3. - С. 605-608.

89. Уклистая Е.А. Антиоксиданты и антигипоксанты в комплексном лечении больных хроническим бронхитом / Е.А. Уклистая, Г.А. Трубников, А.А. Панов // Южно-российский журнал. — 1998. -№4. — С. 94-98.

90. Федорова Н.Ю. Состояние системы глутатионпероксидазы — глутатионредуктазы в стимулированном к регенерации органе и ее роль в клеточной пролиферации : дис . канд. биол. наук / Н.Ю. Федорова. Воронеж, 1999. - 186 с.

91. Фридович И. Радикалы кислорода, пероксид водорода и токсичность кислорода // Свободные радикалы в биологии / И. Фридович ; под ред. У. Прайора. -М. : Мир, 1979.-Т. 1.-С. 272-314.

92. Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Р.У. Хабриев. М. : Медицина, 2005. - 832 с.

93. Хачкалян Т.К. Множественные молекулярные формы НАД-зависимой малатдегидрогеназы в онтогенезе / Т. К. Хачкалян, А.А Симоняй ; Ред. "Биол. Армении". Ереван, 1986 - 13 с. - Деп. в ВИНИТИ 1.12.86, № 8150.

94. Хворостинка В. Н. Клиническая эффективность а-липоевой кислоты (бертилиона 300) при хронических токсических заболеваниях печени / В.Н. Хворостинка, JI.P. Бобронникова // Мистецтво лжувания. 2004.

95. С. 60-62. - (http://m-I.com.ua/7aicH196).

96. Хемилюминесцентная оценка антиоксидантного статуса больных атеросклерозом / О.А. Азизова и др. // Бюллютень экспериментальной биологии и медицины. 2001. - Т. 131, № 5. - С. 524-526.

97. Цитология ферментов / под ред. Покровского. — М. : Мир, 1971. 89с.

98. Чеснокова Н.П. Молекулярно-клеточные механизмы инактивации свободных радикалов в биологических системах / Н.П. Чеснокова, Е.В. Понукалина, М.Н. Бизенкова // Успехи современного естествознания. — 2006. -№7.-С. 29-36.

99. Шанин Ю.Н. Антиоксидантная терапия в клинической практике / Ю.Н. Шанин, Е.В. Зиновьев ; под ред. Ю.Н. Шанина. СПб.: ЭЛБИ, 2003. -128с.

100. Шапиро А.З. Свойства малатдегидрогеназы мышц мидий Mytilus galloprovincialis / А.З. Шапиро // Ж. эволюц. биохимии и физиол. -1984. Т. 20, № 2. - С. 135—139.

101. Шерин П.С. Фотохимические реакции триптофана и его природного метаболита кинуренина: автореф. . дис. канд. биол. наук / П.С. Шерин Новосибирск, 2009. - 18с.

102. Экспериментальное исследование эффективности препарата Биомелан при остром отравлении тетрахлорметаном / A.M. Шаяхметова и др. // Лгкування штоксикацш.http://www.medved.kiev.ua/arhivmg/st 2002/02 1 16.htm).

103. Эмеретли И.В. Влияние гипоксии различной продолжительности на активность малат- и лактадегидрогеназы в тканях мидии / И.В. Эмеретли // Гидробиол. ж. 2001. - Т. 37, № 2. - С. 81-85.

104. Эффекты ионов кальция на вне- и внутриклеточные процессы генерации активных форм кислорода в фагоцетирующих клетках крови / А.В. Бизюкин и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1998. - Т. 126, № 9. - С. 334-336.

105. Anderson L.E. Extraction of a membrane bound factor and a reconstitution of light activation of NADP-malate dehydrogenase / L.E. Anderson // 5th Int. Congr. Photosynth. 1980. - V. 52, № 7. - P. 332-335.

106. Antonenkov V. D. Effect of chronic ethanol, catalase inhibitor on the activity of enzymes related to peroxide metabolism in rat liver and heart / V. D. Antonenkov, L.F. Panchenko // International Journal of Biochemistry. -1988. -V. 20, №8. P. 823-828.

107. Aspray E. Th. Malate Dehydrogenase, Inhibition of Pig Heart Supernatant Enzyme by Iodoacetamide / Th. E. Aspray, George M. Riihimaki, Raymond G. Wolfe // J. Biol. Chem. 1979. - V.254, №5. - P. 1776-1779.

108. Bansal P. Impact of lead and cadmium on enzyme of citric acid cycle in germinating pea seeds / P. Bansal, P. Sharma, V. Goyal // Biol, plant. — 2002.- V. 45, № 1. P. 125-127.

109. Baro J. Influence of pH on the kinetic mechanism of chicken liver cytoplasmic malate dehydrogenase (B form) / J. Baro, A. Cortes, Fes. J. Bozal // Int. J. Biochem. 1981. -V. 13, № 4. - P. 463—469.

110. Bast A.G. Oxidants and antioxidants / A.G. Bast, G.R. Halnen , C.S.A. Doelman // state of the art. American J.Med. 1991. -V. 91. - P. 7-13.

111. Belomo G. Cell damage by oxygen free radicals / G. Belomo // Cytotechnology. 1991. -V.5, №1. - P. 571-573.

112. Berkson В. M. A conservative triple antioxidant approach to the treatment of hepatitis C. Combination of alpha lipoic acid (thioctic acid), silymarin, and selenium: three case histories / В. M. Berkson // Med. Klin.- 1999. V. 94. -P. 84-89.

113. Birktoft Jens J. Refined crystal structure of cytoplasmic malate dehydrogenase at 2.5 A resolution / Jens J. Birktoft, Gale Rhodes, Leonard Banaszak // J. Biochemistry. 1989. - V. 28, № 14. - P. 6065-6081.

114. Bracht A. Mitochondrial L-malate dehydrogenase: substrate inhibition in the .coenzyme / A. Bracht, A.P. Campello // Arg. biol. et tecnol. 1980. -V. 23, № 3. - p. 337—341.

115. Brigellius-flohe R. Vitamin E: function and metabolism / R. Brigelius-flohe, G. Traben // The FASEB Journal. 1999. - № 13. - P. 1145-1155.

116. Burt A.D. diagnostic and interpretation of steatosis and steatohepatitis / A.D. Burt, A. Mutton, C.P. Day // Semin. Diagn. Pathol. 1998. - № 15. - P. 246-258.

117. Bush Roy S. Malate dehydrogenase from bovine tissues / Roy S. Bush // Can. J. Anim. Sci. 1985. - V.65, № 2. - P. 383-390.

118. Cadmium toxicity effects on growth, mineral and chlorophyll contents, and activities of stress related enzymes in young maize plants (Zea mays L.) / A. Lagriffoul et al. // Plant, and Soil. 1998. - V. 200, № 2. - P. 241-250.

119. Carr P.D. Chloroplast NADP-malate dehydrogenase: structural basis of light-dependent regulation of activity by thiol oxidation and reduction / P.D. Carr, D. Verger, A.R. Ashton // Structure Fold Des. 1999. - V. 7, № 4. - P. 461-475.

120. Chan К. T. Studies on the Presence and Role of Tryptophan in Pig Heart Mitochondrial Malate Dehydrogenase / К. T. Chan, A. Karl Schellenberg // J. Biol. Chem. 1968. - V. 243, № 23, P. 6284-8290.

121. Chaperone-like activity of tubulin. Binding and reactivation of unfoldedsubstrate enzymes / Manna Tapas et al. // J. Biol. Chem. — 2001. — V. 276, №43.-P. 39742-39747.

122. Characterization and crystallisation of the malate dehydrogenase from Streptomyces aureofaciens / N. Mernik et al. // Gen. physiol. and Biophys. 1998.'-V. 17, №1.-P. 49-51.

123. Chrungoo V.J. Differential biochemical response of fleshly isolated rat hepatocytes to paracetamol, carbon tetrachloride and D-galactosamine toxicity / V.J. Chrungoo, K. Singh, J. Singh // Indian J. Exp. Biol. 1997. — V. 35,N.6.- P. 603-610.

124. Cooper T.G. Mitochondria and glyoxysomes from castor been endosperm / T.G. Cooper, H. Beevers // J. Biol. Chem. 1969. - V. 244, № 13.'- P. 3507-3513.

125. Crow К. E. Human liver cytosolic malate dehydrogenase: purification, kinetic properties, and role in ethanol metabolism / К. E. Crow, T. J. Braggins, M. J. Hardman // Arch. Biochem. and Biophys. 1983. - V. 225,• №2.-P. 621-629.

126. Crystalline NAD/NADP-dependent malate dehydrogenase; the enzyme from the thermoacidophilic archaebacterium Sulfolobus acidocaldarius / T. Hartl et al. // Biol. Chem. Hoppe-Seyler. 1987. - V. 368, № 3. - P. 259-267.

127. DeLeve L. Glutathione metabolism and its role in hepatotoxity / L. DeLeve, N. Kaplowitz // Pharmacol. Ther. 1991. - №52. - P. 287-305.

128. Detection and study of protein factors involved in dithiothreitol activation of NADP-malate dehydrogenase from a C4 plant / J. Vidal et al. // Plant Sci. Lett. 1978.-V. 11, № 3-4.-P. 305-310.

129. Hormonal regulation of malate-aspartate shuttle enzymes during postnatal development of mice / S. Dey, R. Sharma // Indian J. Biochem. and Biophys.- 1998. V. 35, № 4. - P. 224-228.

130. Temperature adaptation of cytosolic malate dehydrogenases of limpets (genus Lottia): differences in stability and function due to minor changes in sequence correlate with biogeographic and vertical distributions / Y.'Dong,

131. GN. Somero // J. Exp. Biol. 2009 - V. 212(Pt 2). - P. 169-177.

132. Effect of oral dosing vehicles on the subchronic hepatotoxity of carbon tetrachloride in the rat / K.P. Koporec et al. // J. Toxicol. Environ. Health.- 1995.-V. 44, N.l. — P. 13-27.

133. Effect of route and pattern of exposure on the plasmacokinetics and acute hepatotoxity of carbon tetrachloride / U.Y. Sanzgiri et al. // Toxicol. Appl. Pharmacol.-1995.-V. 134,N.l.-P. 148-154.

134. Elduque A. Intramitochondrial location of the molecular forms of chiken liver mitochondrial malate dehydrogenase / A. Elduque, F. Casado, A.

135. Cortes// Int. J. Biochem. 1982. -V. 14, № 3. - P. 221-229.

136. Enhancement of the turnover number of thermostable malate dehydrogenase by deteting hydrogen bonds around the catalytic site / N. Makoto et al. // Biochem, and Biophis. Res. Commun. 1996. - V. 225, №3.-P. 844-848.

137. Enzyme activities NADPH-forming metabolic pathways in normal and leukemic leukocymes / F. Belfiore et al. // Clin. Chem. 1975. — V. 21. — P. 880-883.

138. Essential histidine at the active site of sorghum leaf NADP-dep'endent malate degydrogenase / M. Lemaire et al. // J. Biol. Chem. 1994. - V.269, № 44. P. 27291- 27296.

139. Evidence for chloroplastic localization of spinach leaf NADP malate degydrogenase. Activating factors / J.-P. Jacguot et al. // Planta. 1977. -V. 137.-P. 89-90.

140. Evidence of hepatocyte apoptosis in rat liver after the administration of carbon tetrachloride / J. Shi et al. // Am. J. Pathol. 1998. - V. 153. - P. 515-525.

141. Fickenscher K. Amino acid sequence similarity between malate dehydrogenases (NAD) and pea chloroplast malate dehydrogenase (NADP) /

142. K. Fickenscher, R. Scheibe, F. Marcus // Eur. J. Biochem. 1987. - V. 168, № 3. - P. 653-658.

143. Fickenscher K. Limited proteolysis of inactive tetrameric chloroplast NADP-malate dehydrogenase produces active dimer / K. Fickenscher, R. Scheibe // Arch. Biochem. and Biophys. 1988. - V. 260, № 2. - P. 771779.

144. Fickensher K. Purification and properties of NADP-dependent malate dehydrogenase from pea leaves / K. Fickensher, R. Scheibe // Biochem. et Biophys. Acta. 1983. -V. 749, № 3. - P. 249-254.

145. Fromenty B. Micro vesicular steatosis and steatohepatitis: role of mitochondrial dysfunction and lipid peroxidation / B. Fromenty, A.Berson, D. Pessayre // J. Hepatol. 1997. - V. 26 (Suppl. 1). - P. 13-22.

146. Genetic control of isozymes in the primary gene pool Phaseolus lunatus L. / Bi Irie Zoro et al. // Biotechnol., agr., soc. et environ. 1999. -V. 3, № 1. - P. 10-27.

147. Glutamic and aminoadipic semialdehydes are the main carbonyl products of metal-catalyzed oxidation of proteins / Requena J.R. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. - V. 98. - P. 69-74.

148. Goward C. R. Malate dehydrogenase: A model for structure, evolution, and catalysis / C. R. Goward, D. J. Nic'holls // Protein Science. 1994. - № 3. -P. 1883-1888.

149. Gregory M. Chemical modification of bovine heart mitochondrial malate dehydrogenase. Selective modification of cystein and histidine eugene / M. Gregory // J. Biol. Chem. 1975. - V. 250, № 14, P. 5470-5474.

150. Hand S. C. Purification and properties of cytoplasmic malate dehydrogenase isolated from a larval crustacean, Artemia salina / S. C. Hand., M. M. Becker, F. P. Conte // J. Exp. Zool. 1981. - V. 217, № 2. - P. 119-212.

151. Hartl T. Die malat-dehydrogenase des archebacteriums Sulfolobus acidocaldarius. Reinigung, kristallisation und charakterisierung : diss . dokt. naturwis. Fak. Chem. Univ. / T. Hartl. Stattgart, 1987. - 169 p.

152. Hayes M. K. Mitochondrial malate dehydrogenase from corn. Purification of multiple forms / M. K. Hayes, Michael H. Luethy, Thomas E. Elthon // Plant Physiol. 1991 . -V. 97, № 4. - P. 1381-1387.

153. Hordur K. Purification and properties of malate dehydrogenase from the extreme thermophile Bacillus caldolyticus / K. Hordur, Ponnamperuma Cyril // Limits Life. 1980. - T. 67, № 6. - C.47 — 54.

154. Interaction among vitamin C, vitamin E, and beta-carotene / E.'Niki et al. ' .// Am. J. Clin. Nutr. 1995. - V.'62. - P. 1322-1326.

155. Jacquot J.-P. Enzyme regulation in C4 photosyntesis:. purification and properties of thioredoxin-linked NADP-malate dehydrogenase from corn leaves / J.-P. Jacquot, B.B. Buchanan // Plant Phys. 1981. - V. 68. - P. 300-304.

156. Janiczek O. Purification and properties of malate dehydrogenase from Paracoccus denitrificans / O. Janiczek, J. Kovar, Z. Glatz // Prep. Biochem. 1993.-V. 23, №3.-P. 285-301.

157. Jawalia N. NADP-malate dehydrogenase from leaves Zea mays. Chemical and kinetical properties / N. Jawalia // Plant Physiol. 1988. - V. 263, № 7. -P. 677-692.

158. Jeffery D. Citratesyntase and malate dehydrogenase from tomato fruit / D. Jeffery, P. W. Goodenougt, P.D. Weltzman // Phytochemistry. 1988. - V. 27, № 1, P. 41-44.

159. Johansson K. Structural basis for light activation of a chloroplast enzyme: the structure of sorghum NADP-malate dehydrogenase in its oxidized form / K. Johansson, S. Ramaswamy, M. Saarinen // Biochemistry. 1999. - V. 38, № 14.-P. 4319-4326.

160. Johnson U. S. Properties and regulation of leaf NADP-malate dehydrogenase and malic enzyme in plant with the C4-dicarboxylic acid pathway of photosynthesis / U. S. Johnson, M. D. Hatch // Biochem. J. -1970.-V. 119, №2.- P. 273-277.

161. Johnston D.E. Mechanism of early carbon tetrachloride toxicity in cultured rat hepatocytes / D.E. Johnston, C. Kroening // Pharmacol. Toxicol. — 1998. -V. 83; №6. P. 231-239.

162. Increase of lipid hydroperoxides in liver mitochondria and inhibition of cytochrome oxidase by carbon tetrachloride intoxication in rats / Ikeda K. et al.// Free.Radic. Res.-1998.-V.28,N.4. P. 403-410.

163. Kagawa T. NADP-malate dehydrogenase from leaves of Zea mays: purification and physiological, chemical and kinetical properties / T. Kagawa // Arch. Biochem. and Biophys. 1988. - V. 260, № 2. - P. 674

164. Kagawa Т. Regulation of C4 photosynthesis: characterization of protein factor mediating the activation and inactivation of NADP-malate dehydrogenase / T. Kagawa, M.D." Hatch // Arch. Biochem. and Biophys. -1977. -V. 184, № 1. P. 290-297.

165. Kamal-Eldin A.L. The chemistry and antioxidant properties of tocopherols and tocotrienols / A.L. Kamal-Eldin, A. Appelqvist // Lipids. 1996. - V. 31.-P. 671-701.

166. Kil I.S. Regulation of Mitochondrial NADP-dependent Isocitrate Dehydrogenase Activity by Glutathionylation /I.S. Kil, J.-W. Park // J. Biol. Chem.-2005.-V. 280, № 11.-P. 10846-10854.

167. Kook Park In. Effects of NAD or NADP on the stability of liver and pectoral muscle enzymes in 3-acetylpyridine treated quail by heat and trypsin / Park In Kook, Kim Jae Young // Int. J. Biochem. and Cell Biol. 1998. - V. 30, № 11.-P. 1223-1234.

168. Korshunov S. High potential actuates a mechanism of production of reactive oxygen species in mitochondria / S. Korshunov, V.P. Skulachev,

169. A.A. Starkov//FEBS Lett.- 1997:-V. 416.-P.15-18.

170. Krinsky N. I. Carotenoids as antioxidants / N. I. Krinsky // Nutrition . -2001.-V. 17.-P. 815-817.

171. Kubik-Dobosz Genowefa. The intracellular localization of malate dehydrogenase isoenzimes in Pisum arvense roots / Genowefa Kubik

172. Dobosz // Acta soc. Bot. Pol. 1986. - V. 55, № 4. - P. 621 - 627.

173. Ku Maurice S.B. Activation of NADP-malate dehydrogenase, pyruvate, Pi dikinase, and fructose-1,6-bisphosphatase in relation to photosynthetic rate in maize / S.B. Maurice Ku // Plant Physiol. 1984. - V. 76, №1.-P. 238243.

174. Labrou N. E. Dye-affinity labelling of bovine heart mitochondrial malate dehydrogenase and study of the NADH-binding site / N. E. Labrou, E. Eliopoulos, Y. D. Clonis//J. Biochem. 1996.-V. 315.-P. 687-693.

175. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 / U.K. Laemmli // Nature. 1970. - V.227. -P.680-685.

176. Lander H. M. An essential role for free radicals and derived species in signal transduction / H. M. Lander // FASEB J. 1997. - Vol. 11, № 1. - P. 118124.

177. Lee W. M. Drug-induced hepatotoxity / W. M. Lee // N. Eng. J. Med. -1995.-V. 333, №.17.- P. 1118-1127.

178. Light activation of NADP-malate dehydrogenase in guard cell protoplasts from Viciafaba L. / K. Gotow et al. // Plant Physiol. 1985. - V. 79, № 3. -P. 829-832.

179. Light modulated NADP-malate dehydrogenases from mossfern and green algae: insights into evolution of the enzyme's regulation / O. Ocheretina et al.//Gene.-2000.-V. 258, №1-2.-P. 103-110, 147-154.

180. Liver-specific induction of NADPH-generating enzymes by polychlorinated biphenyls in rats / Y. Hitomi et al. // Biosci., Biotechnol. and Biochem. — 1993.-V. 57, №7.-P. 1134-1136.

181. Localization of the C4 and C3 pathways of photosynthesis in the leaves of penriisetum purpureum and other C4 species / M. Gutierrez et al. // Planta. 1974. - V. 119. - P. 267-278.

182. Mansini E. Effects of temperature on the mitochondrial malate dehydrogenase of adult muscle of Toxocara canis / E. Mansini, E. G.

183. Oestreicher, L. P. Ribeiro // Aroh. Lat. phisiol. et biochim. 1989. - Y. 97, №6.-P. 447-453.

184. Mansini E. Purification and properties of mitochondrial malate dehydrogenase of Toxocara canis muscle./ E. Mansini, E.G. Oestreicher, Luiz P. Ribeiro // Сотр. Biochem and phisiol. 1986. - V. 85, № 1. - P. 223-228.

185. Mass spectrometric sequencing of proteins silver-stained poly aery lamide / A. Shevchenko et al. // Anal. Chem. 1996. - V. 68. - P. 850-858.

186. Mc Guire J. P. Studies of enzyme Inhibition. The interaction of some platinum(II) complexes with fumarase and malate dehydrogenase / Joanne P. Mc Guire, Michael E. Friedman, Charles A. McAulifie // Inorg. chim. Acta.- 1984.-V. 91, №3.-P. 161-165.

187. Molecular properties and thioredoxin-mediated activation of spinach . chloroplastic NADP-malate dehydrogenase / N. Ferte et al. // FEBS Lett.1982.-V. 146, №1.-P. 133-138.

188. NADH-NADP-MDH phaseolus vulgaris / J. Vidal et al. // Phisiol. Plant. -1977.-V. 39.-P. 190-195.

189. NADP-malate dehydrogenase from unicellular green alga Chlamidomonas reincardtii. A first step toward redox regulation / S. D. Lemaire et al. // PlantPhys.-2005.-V. 137.-P. 514-521.

190. Noda Y. Hydroxyl and superoxide anion radical scavenging activites of natural source antioxidants using the computerized JES-FR30 ESPspectrometer system / Y. Noda, K. Anzai, A. Mori // Biochem. Mol. Biol. Int. 1997.-V. 42, №1.-P. 35-44.

191. Okabayashi K. Purification and properties of mitochondrial malate dehydrogenase from unfertilized eggs of the seaurchin Anthocidariscrassispina / Ken Okabayashi, Eizo Nakano // J. Biochem. 1984. - V. 95, №6.-P. 1620-1632.

192. Pacuet K.J. The carbon-tetrachlo'ride-hepatotoxicity as a model of liver damage / K.J. Pacuet, U. Kamphausen // Acta Hepato-Gastroenterol. 1975. - V. 22. - P. 84-88.

193. Pai E.F. The catalytic mechanism of glutathione reductase as derived from ray diffraction analyses of reaction intermediates / E.F. Pai, G.E. Schulz // J. Biol. Chem. 1983. - V. 3, №.258. - P. 1752-1757.

194. Plants under climatic stress. VI. Chilling and light effects on photosynthetic enzymes of sorgnum and maize / Л.О. Taylor et al. // Plant. Physiol. -1974. V. 54, № 5. - P. 696-701.

195. Potential mechanisms of benzamide riboside mediated cell death / Polgar D. et al. // Curr. Medicinal Chem. 2002. - № 7 . - P. 765-771.

196. Properties and primary structure of a thermostable L-malate dehydrogenase from Archaeoglobus fulgidus / Anne Siri Langelandsvik et al. // Arch. Microbiol. 1997. - V. 168, № 1. - P. 59-67.

197. Protein measurement with the Folin Phenol reagent / O. Lowry et all. // J. Biol. Chem. 1951. - V. 194, № 1. - P. 265-271.

198. Purification and immunological properties of NAD-Iinked malate dehydrogenase isozymes from Euglena gracilis / Miyatake Kazutaka et all.//Agr. and Biol. Chem.-1986.-V. 50, № 10.-P. 2651-2653.

199. Purification and molecular properties of NADP-dependent malate dehydrogenase from sorghum leaves / C. Li-Bin et al. // Acta phythophysiol. sin. 1987.-V. 13, №2.-P. 113-121.

200. Purification and N-terminal amino-acid sequences of bacterial malate dehydrogenases from six actinomycetales strains and from Phenylobacterium immobile strain E / Theobald O. Rommel et al. // Biol Chem. 1989. - V. 370, № 7. - P. 763-768.

201. Qiu-Xiang Pang. Связанные с полом различия в изоферментных фенотипах у ланцетника Branchi'ostoma belcheri / Pang Qiu-Xiang, Zhang

202. Shi-Cui, Wang Chang-Fa // Dongwu xuebao. 2004. - V. 50, № 1. - P. 6267.

203. Rainer Jaenicke. Structure-function relationship of mitochondrial malate dehydrogenase at high dilution and in multicomponent systems / Jaenicke Rainer / Biol. Chem. Hoppe-Seyler. 1987. - V. 368, № 7. - P. 871-878.

204. Robinson B.H., Olei J. Citrate transport in guinea pig heart mitochondria / B.H. Robinson, J. Olei // Biochem. 1975. - V. 53, № 5. - P. 643-64.

205. Ethylmaleimide modification of active center sulfhydryl residues / E. M. Gregory et al. // J. Biol. Chem. 1971. - V. 246, № 17. - P. 5491-5497.

206. Scheibe R. Light modulation of NADP-dependent malate dehydrogenase is regulated by NADP / R. Scheibe // Hoppe-Seyler's Z. Physiol. Chem. -1983. -V. 364, № 9.- P: 1207-1208.

207. Scheibe R. NADP-malate dehydrogenase in Сз-plants: regulation and a role of a light-activated enzyme / R. Scheibe // Physiol. Plant. 1987. - V. 71, №3.-P. 393-400.

208. Scheibe R. Quantitation of the groupes involved in the reductive activation of NADP-malate dehydrogenase / R.' Scheibe // Biochem. et Biophys. Acta: Protein Struct, and Mol. Enzymol. 1984. - V. 788, № 2. - P. 241-247.

209. Scheibe R. The dark NADP-dependent malate dehydrogenase from pea chloroplast is catalytically active in the presence of guanidine-HCl / R. Scheibe, K. Fickenscher // FEBS Lett. 1985. - V. 180, № 2. - P. 317-320.

210. Schepens I. The dimer contact area of sorghum NADP-malate dehydrogenase: role of aspartate 101 in dimer stability and catalytic activity / I. Schepens, P. Decottignies, E. Ruelland et al. // FEBS Lett. 2000. -V. 471,№2-3.-P. 240-244.

211. Schurman P. Improvedin vitro light activation and assay systems for two spinach chloroplast enzymes / P. Schurman, J. P. Jacguot // Biochem. et Biophys. Acta. 1979. -V. 569, № 2. - P. 309-312.

212. Shinji Iijima. Reversible denaturation of thermophilic malate dehydrogenase by guanidine hydrochloride and acid / Iijima Shinji, Saiki Takashi, Beppu Teruhiko //J. Biochem. 1984. -V. 95, № 5. - P. 1273-1281.

213. Sites of interaction of thioredoxin with sorghum NADP-malate dehydrogenase / A. Goyer et al. // FEBS Lett. 2001. - V. 505, № 3. - P.405.408.

214. Skulachev V.P. Membrane-linked systems preventing superoxide formation / V.P. Skulachev // Bioscience Reports. 1997. - V.17. - P.347-366.

215. Skulachev V.P. Mitochondrial physiology and pathology; concept of programmed death of organelles, cells and organisms / V.P. Skulachev //

216. Mol. Aspects of Medicine.- 1999.-№>20.-P. 139-184.238.' Sloan R. A kinetic assay for the isoenzymes of malate dehydrogenase / R. Sloan, E.J. Roberi//Biochem. Soc. Trans. 1991. - V. 19, № 1. - P. 545.

217. Smith K. A facile method for the isolation of porcine heart mitochondrial malate dehydrogenase by affinity elution chromatography on Procion Red HE3B / K. Smith, Trichur K. Sundaram // Biosci. Repts. 1983. - V. 3, № ll.-P. 1035-1043.

218. Stadtman E.R. Protein oxidation / E.R. Stadtman, R.L. Levine // Ann. NY Acad. Sci.-2000.-V. 899.-P. 191-208.

219. Steffan J. S. Structural and functional effects of mutations alfering the subunit interfact of mitochondrial malate dehydrogenase/ J. S. Steffan, Mc Alister-Hann Lee // Arch. Biochem. and Biophys. 1991. - V. 287, № 2. -P. 276-282.

220. Stoyanovsky D.A. Thiol oxidation and cytochrome P450-dependent metabolism of CC14 treggers Ca2+ release from liver microsomes •/ D.A. Stoyanovsky, A. Cederbaum // Biochemistry. 1996. - V. 35, №. 49. - P. 15839-15845.

221. Structural basis for cold adaptation. Sequence, biochemical properties, and crystal structure of malate dehydrogenase from a psychrophile Aquaspirillium arcticum / K. Sun-Yong et al. // J. Biol. Chem. 1999. - V. 274, № 17.-P. 11761-11767.

222. Peter, O.V. Subasy // Gen. and Compar. Endocrinol. 1990. - V. 79, № 2. -P. 246-252.

223. Suzuki Y.J. Free Radical / Y.J. Suzuki, HJ. Forman, A. Sevanian // Free

224. Radical Biol. Med. 1996. - V. 22, № 1/2. - P. 269-285.

225. The auto inhibition of sorghum NADP malate dehydrogenase is mediated by a C-terminal negative charge / E. Ruelland et al. // J. Biol. Chem. 1998. - V. 273, № 50. - P. 33482-33488.

226. The malate dehydrogenase isoforms from Trypanosoma brucei: subcellular localization and differential expression in bloodstream and procyclic forms / A. Aranda et al. // Int J Parasitol. 2006. - V. 36, № 3. - P. 295-307.

227. The N-Ethylmaleimide-sensitive Cysteine Residue in the pH-dependent Subunit Interactions of Malate Dehydrogenase / David C. Wood et al. // J.

228. Biol. Chem. 1981. -V. 256, № 19. - p. 9895-9900.

229. The palmitoleate: a natural selective denaturant of enzymes / M. T. Vincenzini et al. // Int. J. Biochem. 1953. - V. 15, № 10. - P. 1083-1086.

230. Thermal stability of the molecular forms of guinea-pig skeletal muscle cytoplasmic malate dehydrogenase and kinetic mechanism of the thermostable form / A. Sorribas et all. // Int. J. Biochem. 1981. - V. 13, №3.-P. 355-364.

231. The role of active site arginines of sorghum NADP-malate dehydrogenase in thioredoxin-dependent activation and activity /1. Schepens et al. // J. Biol.

232. Chem. 2000. - V. 275, № 46. - P. 35792-35798.

233. Toshihisa Obshima. Purification and characterization of Malate dehydrogenase from the phototrophic bacterium. Rhodopseudomonascapsulata / Obshima Toshihisa, Sacuraba Haruhico // Biochem. et biophis. Acta. 1986. - V. 869, № 2. - P. 171 - 177.

234. Uptake, distribution • and elimination of carbon tetrachloride in rat tissues following inhalation and ingestion exposures / C.E. Dallas et al. // Toxicol. Appl. Pharmacol. 1997. -V. 143, № 1. - P. 120-129.

235. Vidal J. Identification of a cDNA clon for sorghum leaf malate . dehydrogenase (NADP) light dependent mRNA accumulation / J. Vidal, C.

236. Clareal // Eur. J. Biochem. 1988. - V. 174, № 3. - P. 497-501.

237. Varriale B. Effetto della castrazione e del diidrotestosterone (DHT) sulla malato-deidrogenasi ipotalamica nel topo maschio / B. Varriale, M. Milone, C.H. Giovanni // Boll. Soc. natur. Napoli. 1981(1982). - V. 90, № 3. - P. 65-71.

238. Waters J.K. Cytoplasmic malate dehydrogenase from Phycomyces blakesleanus: kinetics and mechanism / J.K. Waters, B. Dale // Can. J. Biochem. and Cell. Biol. 1985. -V. 63, № 10. - P. 1097-1105.

239. Waters J.K. Malate dehydrogenase from Rhizobium japonicum 31 lb-143 , Bacteroides and Glycine max root-nodule mitichondria / James K. Waters,

240. B. Dale, David. W. Emerich / Biochemistry. 1985. - V. 24, № 23. - P. 6479 - 6486.

241. Weiss S.J. The interolay of oxidants and proteinases in neutrophil-mediated tissue damage / S.J.Weiss // J. Cell Biochem. 1991. - Suppl. 5 c. - P. 210.

242. Wiseman H. Damage to DNA by reactive oxygen and nitrogen species: role ininflammatory disease ans progression to cancer / H. Wiseman, B. Hallivel // Biochem.J.- 1996.-V. 313, № 1.-P. 17-19.

243. Wright K.S. Alteration of the Specificity of Malate Dehydrogenase by Chemical Modulation of an Active Site Arginine / Ki.S. Wright, R.E. Viola //J. Biol. Chem. -2001. Vol. 276, № 33, P. 31151-31155.

244. Yin Yifeng. Identification of functional paralog shift mutations: Conversion of Escherichia coli malate dehydrogenase to a lactate dehydrogenase /Yifeng Yin and JackF. Kirsch/ PNAS. -2007.- V. 104, №44.-P. 17353-17357.

245. Yuch Y.A. Purification and molekular properties of malate dehydrogenase from the marine diatom Nitzaching alba / A.Y. Yuch, Che-Sheng Chung, Lai Yiu-Kay // Biochem. J. 1989. - V. 258, № 1. - P. 221-228.

246. Zhu.W. The roles played by crucial free radicals like lipid free radicals, nitric oxide, and enzymes NOS and NADPH in CC14-induced acute liver injury of mice / W. Zhu, P.C. Fung // Free Radic. Biol. Med. 2000. - V. 29, №9. - P. 870-880. '

247. Zhang P. Beta-carotene and protein oxidation: effects of ascorbic acid and alpha-tocopherol / P. Zhang, S. Omaye // Toxicology. 2000. - V. 146. - P. 37-47.

Информация о работе

Михайлова, Елена Владимировна
кандидата биологических наук
Воронеж, 2009
ВАК 03.00.04

Диссертация

Каталитические свойства НАД- и НАДФ-малатдегидрогеназ при токсическом поражении печени крыс - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы