Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние карнозина на гликоокислительную модификацию актина скелетных мышц

ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Залесова, Зоя Сергеевна

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Функциональная роль карнозина в скелетной мускулатуре.

1.1.1. Роль гистидинсодержащих дипептидов в функции мышц и феномен Северина.

1.1.2. Механизмы действия гистидинсодержащих дипептидов на работоспособность мышцы.

1.2. Актин как основной сократительный и цитоскелетный белок.

1.2.1. Структура молекулы актина.

1.2.2. Участие актина в сокращении мышц и подвижности немышечных клеток.

1.3. Взаимодействие актина с белковыми компонентами мышечной клетки.

1.3.1. Взаимодействие актина с белками-модуляторами его функциональной активности.

1.3.2. Взаимодействие актина с гликолитическими ферментами как способ регуляции интенсивности процесса гликолиза в мышечных клетках.

1.3.3. Модуляция взаимодействия гликолитических ферментов с актином при длительной мышечной работе и ее возможные причины.

1.4. Взаимодействие актина с низкомолекулярными компонентами мышечной клетки.

1.4.1. Взаимодействие актина с лигаидами в условиях нормального функционирования мышечной клетки.

1.4.2. Процесс проникновения глюкозы в клетку.

1.4.3. Изменения, происходящие в мышечной клетке при длительной физической работе.

1.4.4. Внутриклеточные процессы, происходящие при патологических состояниях, связанных с повышением в тканях концентрации глюкозы и свободных радикалов, и нормальном старении организма.

1.4.4.1. Биохимическая природа процесса гликоокисления.

1.4.4.2. Гликоокисление белков при диабете.

1.4.4.3. Гликоокисление белков и старение организма.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Получение актина из скелетных мышц кролика и крысы

2.2. Получение актомиозина и миозина из скелетных мышц кролика и актомиозина из скелетных мышц и гепатоцитов крысы.

2.3. Получение суммарной фракции гистонов из ядер гепатоцитов крысы

2.4. Получение "теней" эритроцитов.

2.5. Метод определения собственной АТФазной активности "теней" эритроцитов.

2.6. Измерение концентрации белка по методу Лоури.

2.7. Измерение концентрации белка микробиуретовым методом.

2.8. Обработка актина модифицирующими веществами.

2.9. Метод определения степени гликирования белков сыворотки крови с использованием тетразолия нитросинего.

2.10. Электрофорез в полиакриламидном геле с 8 М мочевиной как метод идентификации продуктов гликоокисления в актине.

2.11. Электрофорез в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия как метод идентификации высокомолекулярных конечных продуктов глубокого гликирования и окислительного расщепления в актине.

2.12. Вестерн-блоттинг с применением моноклональных антител к актину как метод идентификации продуктов деградации молекулы белка.

2.13. Флуориметрический метод для количественной оценки содержания конечных продуктов глубокого гликирования в актине

2.14. Метод оценки содержания свободных аминогрупп в белках.

2.15. Флуориметрический метод для оценки способности Г-актина к полимеризации.

2.16. Флуориметрический метод для количественной оценки содержания битирозиновых сшивок в актине.

2.17. Метод определения АТФазной активности миозина и степени активации ее актином.

2.18. Определение активности фосфофруктокиназы как метод оценки степени ее связывания с актином.

2.19. Выделение, очистка и кристаллизация альдолазы из скелетных мышц кролика.

2.20. Определение активности альдолазы как метод оценки степени ее связывания с актином.

2.21. Метод определения степени ингибирования дезоксирибонуклеазы I актином.

2.22. Статистическая обработка данных.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Влияние карнозина на проявление функциональных свойств актина in vitro.

3.2. Влияние карнозина на модификацию in vivo внутриклеточных белков крыс с экспериментальной галактоземией.

3.2.1. Оценка гипергликемического состояния организма по содержанию фруктозаминов в белках сыворотки крови.

3.2.2. Оценка модификации актина скелетных мышц по степени активации им аденозинтрифосфатазы стандартизированного препарата миозина в присутствии Mg

3.2.3. Оценка изменения структурных параметров актина скелетных мышц.

3.2.4. Влияние карнозина на содержание свободных NH2-rpynn в актомиозине скелетных мышц и клеток печени.

3.3. Оценка возможности изменения функциональных свойств актина эритроцитов при диабете.

3.4. Выбор оптимальных условий изучения влияния карнозина на процесс гликоокисления актина in vitro.

3.5. Влияние карнозина на модификацию актина в Г-форме при инкубации с глицеральдегидом.

3.5.1. Оценка влияния карнозина на изменение структурных параметров Г-актина.

3.5.2. Сравнительная оценка влияния карнозина и аминогуанидина на изменение способности актина активировать Mg -АТФазу стандартизированного препарата миозина.

3.6. Влияние карнозина на модификацию актина в Ф-форме при инкубации с глицеральдегидом.

3.6.1. Оценка влияния карнозина на изменение степени связывания актином альдолазы.

3.6.2. Сравнительная оценка влияния карнозина и аминогуанидина на изменение способности Ф-актина активировать

Mg -АТФазу стандартизированного препарата миозина.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние карнозина на гликоокислительную модификацию актина скелетных мышц"

Природный дипептид карнозин ((З-аланил-Ь-гистидин), впервые выделенный из мышечной ткани в 1900 году русскими биохимиками В. Гулевичем и С. Амиранджиби, стал первым и простейшим примером биологически активного пептида, открывшим длинный список известных ныне естественных белковых регуляторов метаболизма [Болдырев, 1998]. Несколько десятилетий, следовавших за открытием карнозина и родственных ему соединений, характеризовались исследованием их возможной физиологической роли. В 1938 году в литературе появилось первое указание на биологическую значимость карнозина как эффективного природного рН-буфера, приобретающую особенную важность для активно гликолизирующих тканей, таких как скелетные мышцы [Davey, 1960]. Благодаря малым размерам и относительно высокой подвижности дипептиды оказываются предпочтительнее белков в условиях малого объема цитозоля, затрудняющего диффузию ионов водорода. Помимо этого, было обнаружено, что карнозин и его аналоги могут образовывать комплексы с двухвалентными катионами: ионами меди, кобальта, марганца, цинка, кадмия и железа, тем самым регулируя концентрацию этих металлов в биологических жидкостях и тканях [Болдырев, 1998]. В литературе имеются данные, что это свойство дипептидов лежит в основе их участия в регуляции анаэробного гликолиза в белых скелетных мышцах, поскольку активность фруктозо-1,6-дифосфатазы ингибируется ионами цинка (II) и меди (II) и восстанавливается в присутствии карнозина, а также его метилированного производного анзерина. Помимо этого, поскольку медь требуется и цитохромоксидазе, можно полагать, что хелатирование меди гистидинсодержащими дипептидами (ГСД) имеет отношение к внутриклеточному транспорту меди в митохондриях и регуляции окислительного метаболизма. Более того, с 1964 года до настоящего времени накапливались данные о защитном влиянии карнозина на целый ряд ферментов и ферментных комплексов, в числе которых такие различные по механизму действия системы, как дегидрогеназы, фосфорилаза, АТФазы, а также ионные насосы. Было продемонстрировано протекторное действие карнозина на мембранные структуры митохондрий, саркоплазматического ретикулума, а позже - на переживающие нейроны и фибробласты. Таким образом, показали, что карнозин и другие дипептиды препятствуют нарушению или восстанавливают поврежденную функцию биологических структур. Эти исследования привели к открытию антиоксидантного действия карнозина, основанного на его прямом взаимодействии с молекулярными продуктами окисления липидов, супероксид-анионом кислорода и с гидроксид-радикалом [Boldyrev et al., 1987; Sharonov et al., 1990]. Такое свойство приводит к «забуфериванию» концентрации свободнорадикальных соединений в тканях на достаточно низком, но измеримом уровне и не мешает выполнению ими своих регуляторных, сигнальных или иных значимых функций. Исходя из этих фактов, можно было предположить особую важность карнозина для тканей, использующих кислородные радикалы для регуляторных целей. Так, полагают, что для мозгового кровообращения пара NO-супероксид-анион является регулятором: N0 обеспечивает вазодилятацию, а супероксид -вазоконстрикцию сосудов. При нарушении кровообращения мозга (например, при ишемическом повреждении) появление супероксид-аниона кислорода будет приводить к нейтрализации действия N0 в силу их взаимодействия, что влечет за собой образование активного окислителя пероксинитрита. В этих условиях карнозин, связывая супероксид-анион, как препятствует нежелательному образованию пероксинитрита, так и проявляет положительное влияние на кровоснабжение мозга [Болдырев, 2000]. Таким образом, значение антиоксидантного действия гистидинсодержащих дипептидов в организме огромно, и, более того, это свойство может частично объяснить роль карнозина как мембранопротектора, ранозаживляющего агента, иммуностимулятора.

В 1995 году было обнаружено, что карнозин взаимодействует с моносахаридами и ингибирует образование в белках поперечных сшивок, которые являются результатом процесса неэнзиматического гликозилирования (гликирования) - каскада химических реакций, так называемых реакций Майярда, инициированных связыванием альдегидной группы сахара со свободной аминогруппой белка [Hipkiss et al., 1995]. Такие сшивки представляют собой пример «конечного продукта глубокого гликирования» (КПГГ). Стабильные КПГГ могут образовываться с участием не только белков, но и других соединений. Накопление таких высокомолекулярных продуктов происходит при гипергликемии, вызванной сахарным диабетом, и при старении организма, когда, как известно, обмен белка замедляется. Это приводит к патологическим изменениям кровеносных сосудов, почечных канальцев, нервной ткани, в том числе мозга, нарушениям долговременной памяти, старческому слабоумию. Было высказано предположение, что гликирование белков мозга является патогенетическим фактором болезни Альцгеймера [Vitek et al., 1994]. В связи с этим, изучение процесса неэнзиматического гликозилирования представляется не только интересным с научной точки зрения, но и очень актуальным. Помимо сшивок и других белковых аддуктов в ходе реакций Майярда образуются высокореактивные продукты аутоокисления Сахаров и активные формы кислорода. Последние вызывают структурные нарушения в белках, например, формирование битирозиновых сшивок [Davies, 1987]. Таким образом, в организме, по всей вероятности, невозможно разделить собственно гликирование и собственно окисление, а неэнзиматическое гликозилирование представляет собой комплексный гликоокислительный процесс. Действие карнозина, направленное на предотвращение гликоокисления, возможно, является ведущим фактором, обеспечивающим противодействие клетки осмотическому шоку, окислительному стрессу или разрушающим эффектам продуктов метаболизма, накапливающихся в клеточной культуре. Действительно, присутствие карнозина может препятствовать формированию в клетках продуктов Амадори, образуемых при перегруппировках оснований Шиффа, означающих прохождение начального этапа гликирования, а также и поперечных сшивок между макромолекулами. Подобный эффект карнозина проявляется при его высоких концентрациях (1020 мМ), таких в которых этот дипептид содержится в нервной и мышечной тканях [Хипкис, 2000]. Остается неясным, на защиту каких белковых компонентов этих тканей направлено действие карнозина. В связи с этим цель работы состоит в исследовании антиоксидантного и антигликирующего влияния карнозина на функционирование основного сократительного и цитоскелетного белка актина in vivo и in vitro. Конкретными задачами работы являются следующие:

1. Исследовать влияние карнозина на проявление функциональных свойств актина in vitro;

2. Оценить влияние карнозина на модификацию in vivo актина скелетных мышц и немышечных клеток крыс с экспериментальной галактоземией;

3. Оценить возможность изменения функциональных свойств актина эритроцитов при диабете;

4. Подобрать оптимальные условия для изучения влияния карнозина на процесс гликоокисления актина in vitro;

5. Исследовать влияние карнозина на изменение структурных и функциональных свойств актина при гликоокислении in vitro в глобулярной и фибриллярной формах;

6. С целью выяснения механизма действия карнозина сопоставить его эффект с влиянием на функционирование Г- и Ф-актина известного антигликирующего агента аминогуанидина. В работе рассматривали следующие функциональные свойства актина:

1) способность к активации аденозинтрифосфатазы стандартизированного

2+ препарата миозина в присутствии Mg ;

2) способность Г-актина к полимеризации;

3) способность к ингибированию ферментативной активности дезоксирибонуклеазы I;

4) способность к связыванию гликолитических ферментов - альдолазы и фосфофруктокиназы.

Изменение этих функциональных свойств сопоставляли со степенью модификации белка, которую оценивали как уменьшение содержания свободных NH2-rpynn и появление конечных продуктов глубокого гликирования.

Научная новизна полученных результатов

В работе впервые исследовано влияние карнозина на функциональные свойства Г- и Ф-актина в присутствии и в отсутствие факторов гликоокисления in vitro и in vivo.

Впервые показано, что в отсутствие моносахаридов карнозин в концентрации 10 мМ не влияет на функциональные свойства Ф-актина скелетных мышц кролика (способность активировать аденозинтрифосфатазу

2+ стандартизированного препарата миозина в присутствии Mg и связывать гликолитический фермент альдолазу).

Впервые выявлено влияние карнозина на структурные и функциональные свойства актина скелетных мышц in vivo на модели крыс с повышенным уровнем моносахаридов в организме (генетическая линия с экспериментальной галактоземией и усиленной выработкой свободных радикалов в тканях).

Впервые показано, что гипергликемия, вызванная у человека сахарным диабетом, не влияет на структурные и функциональные свойства актина комплекса цитоскелетных белков "теней" эритроцитов.

Впервые произведено сопоставление изменения функциональных свойств актина (способности к активации аденозинтрифосфатазы стандартизированного препарата миозина в присутствии Mg , способности Г-актина к полимеризации, к ингибированию ферментативной активности дезоксирибонуклеазы I, к связыванию гликолитических ферментов - альдолазы и фосфофруктокиназы) при гликоокислении in vitro со степенью модификации его структурных параметров (содержания свободных NH2-rpynn и конечных продуктов глубокого гликирования).

Впервые показано ингибирующее влияние карнозина на образование конечных продуктов глубокого гликирования и окислительное расщепление мономера актина при гликоокислении in vitro белка в Г- и Ф-форме и продемонстрирован преимущественно антиоксидантный механизм защитного действия карнозина.

Научно-практическая значимость

Проведенное исследование вносит существенный вклад в понимание биологической значимости природного дипептида карнозина и дополняет результаты экспериментальной работы кафедры биохимии Московского государственного университета под руководством академика С.Е. Северина. Основным результатом работы является вывод о преимущественно антиоксидантном механизме защитного действия карнозина на функциональные свойства основного сократительного и цитоскелетного белка актина в условиях гликоокисления.

Практическая значимость полученных данных заключается в возможности использования карнозина в качестве лекарственного препарата для защиты актинового цитоскелета клетки от повреждений, вызываемых действием активных форм кислорода при гликоокислении и старении организма. Результаты исследования показывают преимущество карнозина перед применяемым в медицинской практике аминогуанидином как менее токсичного антигликоокислительного препарата.

Представленные в работе данные были использованы при чтении курсов лекций "Молекулярные основы подвижности" и "Биохимическая адаптация", а также в магистерской программе "Биохимия адаптации" на кафедре биохимии биолого-почвенного факультета Санкт-Петербургского государственного университета.

Апробация работы

Материалы диссертации были представлены на конференции молодых физиологов и биохимиков России "Биохимические и биофизические механизмы физиологических функций" (Санкт-Петербург, 1995), на Всероссийской конференции по биохимии и биофизике мышечного сокращения (Пущино, 1996), на Втором Съезде Биохимического общества Российской Академии Наук (Москва, 1997), на XXXIII Международном Конгрессе по физиологическим наукам (Санкт-Петербург, 1997), на Международном симпозиуме "Биоантиоксидант" в рамках международной выставки "Медицина и охрана здоровья. Медтехника и Аптека" (Тюмень, 1997), на 1 -й Медико-биологической конференции молодых ученых Санкт-Петербурга (Санкт-Петербург, 1997), на Конференции молодых ученых России с международным участием "Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины", посвященной 240-летию ММА им. И.М. Сеченова (Москва, 1998), на III Международном Конгрессе "Maturation Phenomenon in Cerebral Ischemia" (Италия, 1998), на Международной Медицинской Конференции молодых ученых (Люблин, 1998), на III Международном Конгрессе по патофизиологии (Лахти, 1998), на Международном Симпозиуме "Биологическая подвижность: современные методы исследований" (Пущино, 1998), на V Международной Конференции "Биоантиоксидант" (Москва, 1998), на Зсм Всероссийском симпозиуме с международным участием "Физиологические механизмы природных адаптаций" (Иваново, 1999), на II Съезде биофизиков России (Москва, 1999), на Российской Медико-биологической конференции молодых исследователей "Человек и его здоровье" (Санкт-Петербург, 1999), на Международной конференции "Свободнорадикальные процессы: экологические, фармакологические и клинические аспекты" (Санкт-Петербург, 1999), на 20м Европейском Конгрессе по Биогеронтологии (Санкт-Петербург, 2000), на Международной научной конференции, посвященной столетию открытия

15 карнозина "Сигнальные нейропептиды и конформация макромолекул" (Москва, 2000).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 24 научных работы в отечественной и зарубежной печати.

Структура и объем работы

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Залесова, Зоя Сергеевна

ВЫВОДЫ

1. В отсутствие моносахаридов карнозин в концентрации 10 мМ не влияет на способность Ф-актина скелетных мышц кролика активировать аденозинтрифосфатазу стандартизированного препарата миозина и связывать гликолитический фермент альдолазу.

2. Введение карнозина (50 мг/кг массы тела в день с питьевой водой в течение

150-ти дней) в рацион крыс с повышенным уровнем моносахаридов в организме (генетическая линия с экспериментальной галактоземией и усиленной выработкой свободных радикалов в тканях) достоверно

2+ увеличивает степень активации актином скелетных мышц Mg -АТФазы стандартизированного препарата миозина (в среднем на 30,0%). Этот эффект сопровождается уменьшением расщепления полосы актина при электрофорезе в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия, наиболее выраженным в оксидативных волокнах пяточной мышцы (т. soleus).

3. Гипергликемия, вызванная у человека сахарным диабетом, достоверно не изменяет степень активации Mg^-АТФазы стандартизированного препарата миозина комплексом цитоскелетных белков "теней" эритроцитов, основным компонентом которого является актин, по сравнению с таковой здоровых доноров.

4. Гипергликемия, создаваемая in vitro добавлением в инкубационную среду с

Г-актином скелетных мышц кролика глюкозы (0,5 М), фруктозы (0,5 М) и глицеральдегида (0,05 М), приводит к изменению структурных параметров белка и соответствующему изменению функциональных свойств. Наибольшее изменение функциональных свойств наблюдается при инкубации актина с глицеральдегидом: снижение способности актина к активации Mg -АТФазы стандартизированного препарата миозина (в среднем на 80,0%), к ингибированию ферментативной активности дезоксирибонуклеазы I (на 30,0%), уменьшение полимеризуемости (на 88,0%>) и увеличение степени связывания актином ключевого фермента гликолиза фосфофруктокиназы (на 37,0%).

5. Присутствие в инкубационной среде с Г-актином и глицеральдегидом (0,01

М) карнозина (0,01 М) уменьшает образование высокомолекулярных продуктов и окислительное расщепление мономера актина, а также сохраняет степень активации актином Mg -АТФазы стандартизированного препарата миозина близкой к исходной. Степень выраженности эффекта карнозина зависит от молярного соотношения концентраций дипептида и глицеральдегида.

6. В условиях гликоокисления in vitro карнозин оказывает защитное действие на функциональные свойства Ф-актина: приближает степень связывания

2+ актином альдолазы и степень активации миозиновой Mg -АТФазы к значениям, характерным интактному препарату Ф-актина.

7. Добавление к Ф-актину аминогуанидина (0,01 М) подавляет способность Гактина к полимеризации и значительно уменьшает способность белка к активации Mg^-АТФазы стандартизированного препарата миозина как в присутствии 0,01 М глицеральдегида, так и в его отсутствие. Различие эффектов карнозина и аминогуанидина свидетельствует о преимущественно антиоксидантном механизме защитного действия карнозина. Эти результаты показывают преимущество карнозина перед используемым в медицинской практике аминогуанидином как менее токсичного для актинового цитоскелета антигликоокислительного препарата.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение защитного действия карнозина на функционирование именно актина является актуальным в связи с тем, что содержание этого белка в клетке очень высоко. С актиновыми структурами цитоскелета связано поддержание формы, движение и деление клеток, эндоцитоз, передача медиаторов, свертывание крови, процессы, предшествующие оплодотворению, и многие другие. Предполагается также участие цитоскелета в регуляции активности ионных каналов, в процессах передачи сигнала с рецепторов на геном, в транскрипции и регуляции активности ферментов. Модификация актина в условиях гипергликемии может повлечь нарушение этих функций, представляющее угрозу для жизнедеятельности клетки. Характерной особенностью актиновых структур цитоскелета является их динамичность -способность собираться в полимер и разбираться в зависимости от физиологических условий. Нарушение этих процессов приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности клетки, в том числе, к ее опухолевой трансформации.

В литературе накоплено значительное количество данных о том, что функциональная активность мышцы и содержание в ней гистидинсодержащих дипептидов взаимосвязаны: мышца, несущая большую нагрузку, как правило, содержит больше дипептидов, в присутствии которых возрастает также и работоспособность изолированных мышечных препаратов. К настоящему времени подробно изучены многие механизмы действия ГСД на функциональную активность мышцы: участие в энергетическом обмене, влияние на анаэробный обмен углеводов, роль в передаче возбуждения, в транспорте ионов через клеточную мембрану. В настоящей работе исследован еще один возможный путь влияния природного дипептида карнозина на работоспособность скелетной мышцы - его защитное действие на структуру и функциональные свойства основного сократительного и цитоскелетного белка актина, который может подвергаться гликоокислительной модификации при взаимодействии с моносахаридами.

На модели крыс генетической линии с экспериментальной галактоземией и усиленной выработкой свободных радикалов в тканях показано, что введение карнозина в рацион животных достоверно увеличивает степень активации

2+

Mg -АТФазы стандартизированного препарата миозина актином скелетных мышц (в среднем на 30% по сравнению с контролем). Это сопровождается уменьшением уровня деградации молекулы актина, особенно в красных мышечных волокнах, где она наиболее выражена. То, что актин оксидативной мышцы, в которой содержатся высокие концентрации гемсодержащего белка миоглобина, подвергается большей деградации, чем актин гликолитической мышцы, позволяет выдвинуть гипотезу об окислительном характере этого расщепления, усиливающегося в присутствии Fe2+. В связи с этим влияние карнозина, уменьшающего уровень деградации, является, по-видимому, главным образом, антиоксидантным.

С целью выяснения механизма защитного действия карнозина на гликоокисление актина в настоящей работе были подобраны оптимальные условия для проявления эффекта дипептида in vitro, то есть первоначально исследовано взаимодействие актина с различными моносахаридами, которое моделирует происходящие в живых системах реакции Майярда. Функциональные свойства белка претерпевают наиболее значительные изменения при инкубации актина с глицеральдегидом по сравнению с глюкозой и фруктозой. Степень модификации пропорциональна структурным изменениям молекулы, выражающимся в образовании олигомеров актина.

В случае присутствия в инкубационной среде карнозина степень модификации уменьшается, и свойства актина возвращаются к параметрам контрольного препарата, причем эффект дипептида зависит от его концентрации. Известный антигликирующий агент аминогуанидин, внесенный в инкубационную среду в соответствующей концентрации, в отличие от карнозина не предохраняет функциональные свойства актина при гликоокислении in vitro, что подтверждает предположение об антиоксидантном действии исследуемого дипептида. В работе показано, что карнозин предохраняет белок от окислительной деградации и образования высокомолекулярных продуктов. Таким образом, наиболее вероятным механизмом действия дипептида, по-видимому, является прямое взаимодействие с активными формами кислорода, образующимися в ходе реакций Майярда. С другой стороны, влияние карнозина может быть связано с непосредственным блокированием альдегидных групп моносахаридов, что делает невозможным их взаимодействие со свободными ТчГН2-группами белка.

Помимо описанных выше путей функциональной активности карнозина его низкие действующие дозы in vivo позволяют предположить, что наряду с прямым антиоксидантным действием, возможным, по-видимому, только при концентрациях не менее 20 мг/кг, этот дипептид способен оказывать опосредованное влияние на систему антирадикальной защиты организма. Механизмы опосредованного действия пока не ясны. Можно предположить, что для их запуска необходимо создание в организме на относительно короткое время повышенной концентрации циркулирующего в крови карнозина [Болдырев, 1998].

Многообразная биологическая активность гистидинсодержащих дипептидов в сочетании с высоким содержанием их в тканях животных и человека неоднократно привлекали к ним внимание фармакологов. Ранозаживляющий, иммунорегулирующий и противоопухолевый эффекты, радиопротекторное, противоязвенное действия, а также защитное влияние при токсическом гепатите и применение карнозина в качестве геропротектора составляют основу лечебного свойства дипептида. Возможность использования карнозина при лечении полиартритов, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, эссенциальной гипертонии, катаракты, воспалительных заболеваний, связанных с удалением зубов или парадонтозом, неоперабельных опухолей, таких как рак молочной железы, базируется на том, что это соединение стимулирует физиологические процессы, которые восстанавливают баланс внутренней среды организма, поддерживая устойчивость клеточного метаболизма, повышая жизнестойкость клеток и тканей. В этом смысле можно считать, что ГСД "управляют" гомеостатическими процессами. Эти данные могут лечь в основу разработки принципиально нового класса лекарственных препаратов - направленных регуляторов гомеостаза на основе карнозина и его производных.

Настоящее исследование влияния карнозина на процесс гликоокисления актина скелетных мышц in vivo и in vitro также может послужить основанием для разработки лекарственных препаратов, оказывающих действие на механизмы окислительного стресса и антиоксидантные системы в ходе протекания различных мышечных заболеваний и предотвращающих физиологические изменения в скелетной мускулатуре, связанные с процессами старения. Как уже отмечено, актин участвует в регуляции многих процессов в немышечных клетках, связанных с динамикой цитоскелета. В настоящей работе выявлено ингибирующее действие гипергликемии in vitro на способность Г-актина к полимеризации. Поэтому изучение защитного влияния карнозина на функционирование актина при гликоокислении имеет не только практическую значимость для разработки лекарственных препаратов, но и существенно для понимания механизмов, лежащих в основе регуляции жизнедеятельности клетки.

143

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Залесова, Зоя Сергеевна, Санкт-Петербург

1. Абе X. Роль гистидинсодержащих соединений как внутриклеточных протонных буферных компонентов мышц позвоночных // Биохимия. 2000. Т. 65. №7. С.891-900.

2. Антонов В.К. Химия протеолиза. М.: "Наука". 1991. 368с.

3. Болдырев А.А. Карнозин. М.: Изд-во Московского университета. 1998.320 с.

4. Болдырев А.А. Проблемы и перспективы исследования биологической роли карнозина // Биохимия. 2000. Т. 65. № 7. С.884-890.

5. Болдырев А.А. Дискриминация между апоптозом и некрозом нейронов под влиянием окислительного стресса // Биохимия. 2000. Т. 65. № 7. С.981-990.

6. Болдырев А.А., Лебедев А.В. О влиянии имидазола и карнозина на работоспособность тетанической мышцы при ее непосредственном раздражении // Биохимия. 1967. Т. 32. № 3. С.600-607.

7. Болдырев А.А., Северин С.Е. Имидазольные производные мышц и обмен веществ в скелетной мускулатуре // Научн. докл. Высш. школы. Биол. науки. 1966. №4. С.54-57.

8. Боровиков Ю.С. Исследование молекулярных механизмов мышечного сокращения методом поляризационной флуориметрии // Цитология. 1998. Т. 40. № 8/9. С.715-733.

9. Бочарникова И.М., Петушкова Е.В. Действие имидазольных соединений на АТФазную активность миозина при термоденатурации и в присутствии некоторых реагентов //Биохимия. 1967. Т. 32. № 1. С. 119-124.

10. Бочарникова И.М., Петушкова Е.В. Сравнение влияния природных имидазольных соединений на АТФазную активность миозинов, выделенных из мышц различных животных // Биохимия. 1968. Т. 33. № 5. С.733-736.

11. Вульфсон П.Л., Наградова Н.К., Кочетова Г.А., Муронец В.И. Энзимология. Практикум по биохимии. М.: Изд-во МГУ. 1989. С.237-273.

12. Гусев Н.Б., Ритов В.Б. Изучение мембранно-миофибриллярной связи на простой сократительной модели//ДАН СССР. 1974. Т. 208. С. 1231-1234.

13. Драбкина Т.М., Радзюкевич В.К., Штанько С.А. Исследование влияния карнозина на симпатическую передачу в нервно-мышечном соединении лягушки // Физиол. журн. СССР. 1990. Т. 76. С. 18-25.

14. Дупин A.M., Беманандзара М., Стволинский C.JT. Мышечные дипептиды природные ингибиторы перекисного окисления липидов // Биохимия. 1987. Т. 52. № 5. С.782-787.

15. Иванов И.И., Юрьев В.А. Биохимия и патобиохимия мышц. JL: "Наука", 1961.300 с.

16. Кочетов Г.А. Практическое руководство по энзимологии. М.: "Высшая школа". 1971. 352 с.

17. Кулева Н.В. Влияние модификаторов ферментативной активности на1Вреакцию изотопного обмена кислорода в системе миозин-АТФ-Н2 О // Канд. дисс. Л., 1971. 150 с.

18. Лебедева Н.Н., Вротек М., Шувалова Л.Н., Боровиков Ю.С. Получение глицеринизированных моделей мышечных волокон с фосфорилированными легкими цепями миозина // Цитология. 1987. Т. 29. № 3. С.973-975.

19. Линхард Г.Э., Слот Я.У., Джеймс Д.Э., Мьюклер М.М. Как клетки поглощают глюкозу // В мире науки. 1992. № 3. С.47-58.

20. Петушкова Е.В. Об образовании комплекса между карнозином и АТФ //ДАН СССР. 1971. Т. 199. №3. С. 715-718.

21. Подлубная З.А. Ферменты в толстых нитях поперечнополосатых мышц позвоночных // Биохимия. 1992. Т.57. № 12. С. 1798-1809.

22. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. Минск: "Высшая школа". 1967. 250 с.

23. Северин С.Е. Открытие карнозина и анзерина. Некоторые их свойства //Биохимия. 1992. Т. 57. № 9. С.1285-1295.

24. Северин С.Е., Соловьева Г.А. Роль имидазола и его природных соединений в функциональной активности мышц // Бюлл. эксп. биол. мед. 1965. № 5. С.54-58.

25. Сент-Дьердьи А. О мышечной деятельности. М.: "Медицина". 1951.96 с.

26. Серами Э., Влассара Э., Браунли М. Глюкоза и старение // В мире науки. 1987. № 7. С.42-49.

27. Соловьева Г.А. О месте приложения влияния имидазола на нервно-мышечный препарат // Бюлл. эксп. биол. мед. 1965. Т. 60. № 10. С.60-64.

28. Соловьева Н.А., Гинзбург Э.Х., Казаринова Ф.С., Кандауров В.В., Салганик Р.И. Повышенный транспорт галактозы в клетки как причина развития наследственной галактоземии у крыс // Вопр. мед. хим. 1987. Т. 33, вып. 6. С.41-47.

29. Соловьева С.В. Изменение АТФазной активности "теней" эритроцитов под влиянием агентов, модифицирующих ундуляции мембран эритроцитов человека // Дипломная работа. СПб, 1996. 50 с.

30. Стволинский С.Д., Доброта Д., Мезешова В., Липтай Т., Пронайова Н., Залибера Л., Болдырев А.А. Карнозин и анзерин в работающей мышцеисследование с помощью протонной ЯМР-спектроскопии // Биохимия. 1992. Т. 57. №9. с. 1317-1323.

31. Телепнева В.И. Содержание карнозина и анзерина в различных частях плантарной мышцы кролика в норме и при денервации // Бюлл. эксп. биол. мед. 1963. Т. 56. №7. С.60-64.

32. Уразаев А.Х., Магсумов С.Т., Науменко Н.В. Имидазолсодержащие биологические соединения естественные факторы, снижающие активность NO-синтазы в скелетных мышцах крысы // Нейрохимия. 1995. Т. 12. № 3. С.46-50.

33. Фельдкорен Б.И., Осипова Е.И., Коцегуб Т.П., Рогозкин В.А. Исследования параметров метода определения гликозилированных белков сыворотки крови // Лаб. дело. 1988. № 5. С.56-59.

34. Хипкис А.Р. Карнозин и карбонильные группы белка: возможная взаимосвязь // Биохимия. 2000. Т. 65. № 7. С.907-916.

35. Хочачка Р., Сомеро Г. Биохимическая адаптация. М.: "Мир". 1988.568с.

36. Amos L.A., Huxley Н.Е., Holmes К.С., Goody R.S., Taylor K.A. Structural evidence that myosin heads may interact with two sites on F-actin // Nature. 1982. V. 299. P. 467-469.

37. Aspenstrom P., Lindberg U., Karlsson R. Site-specific amino-terminal mutants of yeast-expressed beta-actin. Characterization of the interaction with myosin and tropomyosin // FEBS Lett. 1992. V. 303. P.59-63.

38. Avena R.M., Bowen W.J. Effects of carnosine and anserine on muscle adenosine triphosphatases // J. Biol. Chem. 1969. V. 244. № 6. P. 1600-1604.

39. Blanchard A., Ohanian V., Critchley D. The structure and function of alpha-actinin // J. Muscle. Res. Cell Motil. 1989. V. 10. P. 280-289.

40. Blikstad I., Markey F., Carlsson L., Persson Т., Lindberg U. Selective assay of monomeric and filamentous actin in cell extracts, using inhibition of deoxyribonuclease I // Cell. 1978. V. 15. P. 935-943.

41. Boldyrev A.A., Dupin A.M., Bunin A.Y., Babizhaev M.A., Severin S.E. The antioxidative properties of carnosine, a natural histidine containing dipeptide // Biochem. Intern. 1987. V. 15. № 6. P.l 105-1113.

42. Booth A.A., Khalifah R.G., Todd P., Hudson B.G. In vitro kinetic studies of formation of antigenic advanced glycation end products (AGEs). Novel inhibition of post-Amadori glycation pathways // J. Biol. Chem. 1997. V. 272. № 9. P.5430-5437.

43. Bowen W.J. Effect of pH buffers, carnosine, histidine and beta-alanine on shortening of glyserol-treated muscle fibers // Arch. Biochem. Biophys. 1965. V. 112. P.436-442.

44. Brown D.E.S., Carew E.B., Bauer R.S. The paryicipation of pyridoxal-phosphate, carnosine and calcium in the reversal of contractions in muscle fiber systems // Arch. Biochem. Biophys. 1963. V. 100. P.45-52.

45. Carlier M.F. Actin: protein structure and filament dynamics // J. Biol. Chem. 1991. V. 266. P. 1-4.

46. Cervantes-Laurean D., Jacobson E.L., Jacobson M.K. Glycation and glycoxidation of histones by ADP-ribose // J. Biol. Chem. 1996. V. 271. № 18. P.10461-10469.

47. Clancy R.M., Leszczynska-Piziak J., Abramson S.B. Nitric oxide stimulates the ADP-ribosylation of actin in human neutrophils // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1993. V. 191. № 3. P.847-852.

48. Clancy R.M., Leszczynska J., Amin A., Levartovsky D., Abramson S.B. Nitric oxide stimulates the ADP-ribosylation of actin in association with theinhibition of actin polymerization in human neutrophils // J. Leukoc. Biol. 1995. V. 58. №2. P. 196-202.

49. Clarke F., Stephan P., Morton D., Weidemann J. Glycolitic enzyme organization via the cytoskeleton and it's role in metabolic regulation // Regulation of carbohydrate metabolism. 1985. V. 2. P.l-31.

50. Colaco C., Roser B. Atherosclerosis and glycation // BioEssays. 1994. V. 16. №2. P.145-147.

51. DalleDonne I., Milzani A., Colombo R. H202-treated actin: assembly and polymer interactions with cross-linking proteins // Biophys. J. 1995. V. 69. № 6. P.2710-2719.

52. Davey C.L. Significance of carnosine and anserine in striated skeletal muscle // Arch. Biochem. Biophys. 1960. V. 89. P.303-308.

53. Davies K.J.A. Protein damage and degradation by oxygen radicals // J. Biol. Chem. 1987. V. 262. P.9895-9900.

54. Doi Y., Higashida M., Kido S. Plasma-gelsolin-binding sites on the actin sequence // Eur. J. Biochem. 1987. V. 164. P. 89-94.

55. Doi Y.K., Banba M., Vertut Doi A. Cysteine-374 of actin resides at the gelsolin contact site in the EGTA-resistant actin-gelsolin complex // Biochemistry. 1991. V. 30. P. 5769-5777.

56. Dunn J.A., Patrick J.S., Thorpe S.R., Baynes J.W. Oxydation of glycated proteins: age-dependent accumulation of NE-(carboxymethyl)lysine in lens proteins // Biochemistry. 1989. V. 28. P.9464-9468.

57. Dunn J.A., McCance D.R., Thorpe S.R., Lyons T.J., Baynes J.W. Age-dependent accumulation of NE-(carboxymethyl)lysine and Nscarboxymethyl)hydroxylysine in human skin collagen // Biochemistry. 1991. V. 30. P. 1205-1210.

58. Dyer D.G., Blackledge J.A., Thorpe S.R., Baynes J.W. Formation of pentosidine during nonenzymatic browning of proteins by glucose // J. Biol. Chem. 1991. V. 266. P. 11654-11660.

59. Ferro Т., Gertzberg N., Selden L., Neumann P., Johnson A. Endothelial barrier dysfunction and p 42 oxidation induced by TNFa are mediated by nitric oxide //Am. J. Physiol. 1997. V. 272. № 5. Pt. 1. L.979-988.

60. Fiske C.H., Subbarow I. The colorimetric determination of phosphorus // J. Biol. Chem. 1925. V. 66. P.375-379.

61. Garcia C.R., Amaral Junior J.A., Abrahamsohn P., Verjovski Almeida S. Dissociation of F-actin induced by hydrostatic pressure // Eur. J. Biochem. 1992. V. 209. P.1005-1011.

62. Gershman L.C., Selden L.A., Estes J.E. Cation binding to the high-affinity site regulates nucleotide binding to actin // Biophys. J. 1991. V. 59. P.53.

63. Giardino I., Edelstein D., Brownlee M. Nonenzymatic glycosylation in vitro and in bovine endothelial cells alters basic fibroblast growth factor activity // J. Clin. Invest. 1994. V. 94. P. 110-117.

64. Goldschmidt Clermont P.J., Machesky L.M., Baldassare J.J., Pollard T.D. The actin-binding protein profilin binds to PIP2 and inhibits its hydrolysis by phospholipase С // Science. 1990. V. 247. P. 1575-1578.

65. Goldschmidt Clermont P.J., Machesky L.M., Doberstein S.K., Pollard T.D. Mechanism of the interaction of human platelet profilin with actin // J. Cell Biol. 1991. V. 113. P. 1081-1089.

66. Goldspink G. Changes in muscle mass and phenotype and the expression of autocrine and systemic growth factors by muscle in response to stretch and overload //J. Anat. 1999. V. 194. Pt. 3. P.323-334.

67. Gordon J.S., Rosenfild B.F., Kaufmann G., Williams D.L. Evidence for a quantitative tissue-specific distribution of the high-mobility group chromosomal proteins//Biochemistry. 1980. V. 19. P.4395-4400.

68. Grabarek Z., Gergely J. Location of the Tn-I binding site in the primary structure of actin // Acta Biochim. Biophys. Acad. Sci. Hung. 1987. V. 22. P. 307316.

69. Graceffa P., Jancso A. Disulfide cross-linking of caldesmon to actin // J. Biol. Chem. 1991. V. 266. P. 20305-20310.

70. Grandhee S.K., Monnier V.M. Mechanism of formation of the Maillard protein cross-link pentosidine // J. Biol. Chem. 1991. V. 266. P. 11649-11653.

71. Grosbie R., Adams S., Chalovich J.M., Reisler E. The interaction of caldesmon with the COOH terminus of actin // J. Biol. Chem. 1991. V. 266. P. 20001-20006.

72. Grosbie R.H., Chalovich J.M., Reisler E. Interaction of caldesmon and myosin subfragment lwith the C-terminus of actin // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1992. V. 184. P. 239-245.

73. Gugliucci A., Bendayan M. Histones from diabetic rats contain increased levels of advanced glycation end products // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1995. V. 212. № 1. P.56-62.

74. Habeeb A. Determination of free amino groups in proteins by trinitrobenzenesulfonic acid// Anal. Biochem. 1966. V. 14. P.328-336.

75. Hartwig J.H., Kwiatkowski D.J. Actin-binding proteins // Curr. Opin. Cell Biol. 1991. V. 3. P. 87-97.

76. Hatton M.W.C., Richardson M., Winocour P.D. On glucose transport and non-enzymic glycation of proteins in vivo II J. Theoret. Biol. 1993. V. 161. № 4. P. 481-490.

77. He R.-Q., Yang M.-D., Zheng X., Zhou J.-X. Isolation and some properties of glycated D-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from rabbit muscle // Biochem. J. 1995. V. 309. № 1. P. 133-139.

78. Higashi Т., Richards C.S., Uyeda К. The interaction of phosphofructokinase with erythrocyte membranes // J. Biol. Chem. 1979. V. 254. № 19. P. 9542-9550.

79. Hipkiss A.R., Michaelis J., Syrris P. Non-enzymatic glycosylation of the dipeptide L-carnosine, a potential anti-protein-cross-linking agent // FEBS Lett. 1995. V. 571. № l.P. 81-85.

80. Horiuchi S., Araki N., Morino Y. Immunochemical approach to characterize advanced glycation end products of the Maillard reaction // J. Biol. Chem. 1991. V. 266. P. 7329-7332.

81. Hunt J.V., Dean R.T., Wolff S.P. Hydroxyl radical production and autoxidative glycosylation. Glucose autoxidation as the cause of protein damage in the experimental glycation model of diabetes mellitus and ageing // Biochem. J. 1988. V. 256. P.205-212.

82. Iberg N., Fluckiger R. Nonenzymatic glycosylation of albumin in vivo // J. Biol. Chem. 1986. V. 261. № 29. P. 13542-13545.

83. Ithaki N.F., Gill H.M. A micro-biuret method for estimating proteins // Analyt. Biochem. 1964. V. 9. P.401-408.

84. Jagannathan V., Damodaran K.S., Darnodaran M. Carbohydrate metabolism in citric acid fermentation. Purification and properties of aldolase from Aspergillus niger//Biochem. J. 1956. V. 63. № 1. P.94-105.

85. Jonsdottir I.H., Schjerling P., Ostrowski K., Asp S., Richter E.A. Muscle contractions induce interleukin-6 mRNA production in rat skeletal muscles // J. Physiol. 2000. V. 528. Pt. 1. P. 157-163.

86. Kabsch W., Mannherz H.G., Suck D., Pai E.F., Holmes K.C. Atomic structure of the actin:DNase I complex//Nature. 1990. V. 347. P.37-44.

87. Kaufmann M., Simoneau J.-A., Veerkamp J.H., Pette D. Electrostimulation-induced increases in fatty acid-binding protein and myoglobin in rat fast-twitch muscle and comparison with tissue levels in heart // FEBS Lett. 1989. V. 245. P.181-184.

88. Khaitlina S., Antropova O., Kuznetsova I., Turoverov K. Correlation between conformational changes and polymerizability in scallop |3-like actin and skeletal muscle a-actin // Arch. Biochem. Biophys. 1999. V. 368. № 1. P.105-111.

89. Khalifah R.G., Baynes J.W., Hudson B.G. Amadorins: novel post-Amadori inhibitors of advanced glycation reactions // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1999. V. 257. P. 251-258.

90. Kiessling P., Polzar В., Mannherz H.G. Evidence that the presumptive second nucleotide interacting site on actin is of low specificity and affinity // Biol. Chem. Hoppe-Seylez. 1993. B. 374. S.183-192.

91. Kim E., Bobkova E., Miller C., Orlova A., Hegyi Gy., Egelman E., Muhlrad A., Reisler E. Intrastrand cross-linked actin between Gln-41 and Cys-374. III. Inhibition of motion and force generation with myosin // Biochemistry. 1998. V. 37. P. 17801-17809.

92. Kinosian H.J., Selden L.A., Estes J.E., Gershman L.C. Nucleotide binding to actin. Cation dependence of nucleotide dissociation and exchange rates // J. Biol. Chem. 1993. V. 268. P.8683-8691.

93. Knight P., Offer G. p-N,N"-Phenylenebismaleimide, a specific cross-linking agent for F-actin // Biochem. J. 1978. V. 175. P. 1023-1032.

94. Kodama Т., Fukui K., Kometani K. The initial phosphate burst in ATPase hydrolysis by myosin and subfragment-1 as studied by a modified Malachite Green method for determination of inorganic phosphate // J. Biochem. 1986. V. 99. P. 14651472.

95. Kume S., Takeya M., Takhashi K. Immunohistochemical and ultrastructural detection of advanced glycation end products in atherosclerotic lesionsof human aorta with a novel specific monoclonal antibody // Am. J. Pathol. 1995. V. 147. №3. P. 654-667.

96. Kuo H.-J., Malencik D.A., Liou R.-S., Anderson S.R. Factors affecting the activation of rabbit muscle phosphofructokinase by actin // Biochemistry. 1986. V. 25. №6. P. 1278-1286.

97. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage //Nature. 1970. V. 227, № 5259. P. 680-685.

98. Lakatos A., Kiss N., Jobst K. Differences in nonenzymatic glycation of histones // Acta Biochim. Polon. 1994. V. 41. № 4. P. 429-432.

99. Lebart M.C., Mejean С., Boyer M., Roustan C., Benyamin Y. Localization of a new alpha-actinin binding site in the COOH-terminal part of actin sequence // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1990. V. 173. P. 120-126.

100. Lertsiri S., Fujimoto K., Miyazawa T. Pyrone hydroperoxide formation during the Maillard reaction and its implication in biological systems // Biochim. Biophys. Acta. 1995. V. 1245. № 3. P. 278-284.

101. Liou R.-S., Anderson S.R. Activation of rabbit muscle phosphofructokinase by F-actin and reconstituted thin filaments // Biochemistry. 1980. V. 19. № 12. P. 2684-2688.

102. Lu R.C., Szilagyi L. Change of reactivity of lysine residues upon actin polymerization //Biochemistry. 1981. V. 20. P.5914-5919.

103. Luther M.A., Lee J.C. The role of phosphorylation in the interaction of rabbit muscle phosphofructokinase with F-actin // J.Biol. Chem. 1986. V. 261. P. 1753-1759.

104. Maier A., Pette D. The time course of glycogen depletion in single fibers of chronically stimulated rabbit fast-twitch muscle // Pflugers Arch. Europ. J. Physiol. 1987. V. 408. №3. P. 338-342.

105. Makita Z., Vlassara H. Hemoglobin-AGE: A circulating marker of advanced glycosilation// Science. 1992. V. 258. P. 651-653.

106. Mejean С., Boyer M., Labbe J.P., Marlier L., Benyamin Y., Roustan C. Anti-actin antibodies. An immunological approach to the myosin-actin and the tropomyosin-actin interfaces // Biochem. J. 1987. V. 244. P. 571-577.

107. Meyer R.K., Aebi U. Bundling of actin filaments by alpha-actinin depends on its molecular length // J. Cell Biol. 1990. V. 110. P. 2013-2024.

108. Milligan R.A., Whittaker M., Safer D. Molecular structure of F-actin and location of surface binding sites // Nature. 1990. V. 348. P. 217-221.

109. Moir A.J., Levine B.A. Protein cognitive sites on the surface of actin. A proton NMR study // J. Inorg. Biochem. 1986. V. 28. P. 271-278.

110. Monnier V.M., Vshwanath V., Frank K.E., Elmmets S.A., Dauchot P., Kohn R.R. Relation between complications of type I diabetes mellitus and collagen-linked fluorescence //NewEngland J. Medicine. 1986. V. 314. № 7. P. 403-408.

111. Moos C., Estes J.E., Eisenberg E. Exchange of F-actin-bound nucleotide in the presence and absence of myosin // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1966. V. 23. P.347-351.

112. Mossakowska M., Moraczewska J., Khaitlina S.Y., Strzelecka-Golaszewska H. Proteolytic removal of three C-terminal residues of actin alters the monomer-monomer interactions // Biochem. J. 1993. V. 289. P.897-902.

113. Muruganandam A., Romsa J., Thibert R. Glycated calmodulin from platelets as an index of glycemic control // Clin. Chem. 1993. V. 39, № 5. P. 815-819.

114. Myint Т., Hoshi S., Taniguchi N. Immunological detection of glycated proteins in normal and streptozotocin-induced diabetic rats using anti hexitol-lysine Ig G // Biochim. Biophys. Acta. 1995. V. 1272, № 2. P.73-79.

115. Nakayama H., Taneda S., Kuwajima S., Aoki S., Kuroda Y., Misawa K., Nakagawa S. Production and characterization of antibodies to advanced glycation products of proteins // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1989. V. 162. P. 740-745.

116. Nanhua C., Nancarrow D., Masters C. The influence of fructose-1,6-bisphosphate on the release of glycolytic enzymes from cellular structure // Biochem. International. 1986. V. 13. № 4. P. 539-546.

117. Nanhua C., Masters C. The influence of calcium ions on the adsorption of glycolytic enzymes to cellular structure // Biochem. International. 1987. V. 15. P. 835-842.

118. Nanhua C., Masters C. The influence of insulin and glucagon on the interaction between glycolytic enzymes and cellular structure // Biochem. International. 1988. V. 16. P. 903-911.

119. O'Donoghue S.I., Miki M., dos Remedios C.G. Removing the two C-terminal residues of actin affects the filament structure // Arch. Biochem. Biophys. 1992. V. 293. P. 110-116.

120. CTDowd J.J., Robins D.J., Miller D.J. Detection characterization and quantification of carnosine and other histidyl derivatives in cardiac and skeletal muscle // Biochim. Biophys. Acta. 1980. V. 967. №2. P. 241-249.

121. Oosawa F., Fujime S., Ishiwata S., Mihashi K. Dynamic property of F-actin and thin filament // Cold Sping Harbor Symp. Quant. Biol. 1972. V. 37. P. 277285.

122. Orlova A., Prochniewicz E., Egelman E.H. Structural dynamics of F-actin. II. Cooperativity in structural transitions // J. Molec. Biol. 1995. V. 245. P. 598-607.

123. Parker C.J., Ring E.A. A comparative study of the effect of carnosine on miofibrillar-ATPase activity of vertebrate and invertebrate muscles // Сотр. Biochem. Physiol. 1970. V. 37. P.413-419.

124. Parra J., Pette D. Effects of low-frequency stimulation on soluble and structure-bound activities of hexokinase and phosphofructokinase in rat fast-twitch muscle // Biochim. Biophys. Acta. 1995. V. 13. P. 1-24.

125. Pette D., Vrbova G. Adaptation of mammalian skeletal muscle fibers to chronic electrical stimulation // Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol. 1992. V. 120. P. 116-185.

126. Pope В., Way M., Weeds A.G. Two of the three actin-binding domains of gelsolin bind to the same subdomain of actin. Implications of capping and severing mechanisms // FEBS Lett. 1991. V. 280. P. 70-74.

127. Prochniewicz E., Yanagida T. Inhibition of sliding movement of F-actin by crosslinking emphasizes the role of actin structure in the mechanism of motility // J. Molec. Biol. 1990. V. 216. P. 761-772.

128. Qian M., Liu M., Eaton J.W. Transition metals bind to glycated proteins forming redox active "glycochelates". Implications for the pathogenesis of certain diabetic complications // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998. V. 250. P. 385389.

129. Razzaque M.S., Shimokawa I., Nazneen A., Higami Y., Taguchi T. Age-related nephropathy in the Fischer 344 rat is associated with overexpression of collagens and collagen-binding heat shock protein 47 // Cell Tissue Res. 1998. V. 293. № 3. P.471-478.

130. Reddy S., Bichler J., Wells-Knecht K.J., Thorpe S.R., Baynes J.W. N£-(carboxymethyl)lysine is a dominant advanced glycation end product (AGE) antigen in tissue protein // Biochemistry. 1995. V. 34. P. 10872-10878.

131. Reid S., Masters C. On the ontogeny and interactions of phosphofructokinase in mouse tissues // Int. J. Biochem. 1985. V. 18. P.1097-1105.

132. Ren J.M., Semenkovich C.F., Gulve E.A., Gao J., Holloszy J.O. Exercise induces rapid increases in GluT 4 expression, glucose transport capacity, and insulin-stimulated glycogen storage in muscle // J. Biol. Chem. 1994. V. 269. № 20. P.14396-14401.

133. Rickard J.E., Sheterline P. Cytoplasmic concentrations of inorganic phosphate affect the critical concentration for assembly of actin in the presence of cytochalasin D or ADP // J. Mol. Biol. 1986. V. 191. P.273-280.

134. Roberts S.J., Somero G.N. Binding of phosphofructokinase to filamentous actin// Biochemistry. 1987. V.26. P. 3437-3442.

135. Roberts S.J., Somero G.N. Properties of interaction between phosphofructokinase and actine // Arch. Biochem. Biophys.1989. V. 269. P. 284-294.

136. Sato S., Jinbu Y., Nakao M. Characterization of human erythrocyte cytoskeletal ATPase // J. Biochem. 1986. V. 100. P. 643-649.

137. Schutt C.E., Lindberg U., Myslik J., Strauss N. Molecular packing in profilin: actin crystals and its implications // J. Mol. Biol. 1989. V. 209. P. 735-746.

138. Schwyter D.H., Kron S.J., Toyoshima Y.Y., Spudich J.A., Reisler E. Subtilisin cleavage of actin inhibits in vitro sliding movement of actin filaments over myosin // J. Cell Biol. 1990. V. 111. P. 465-470.

139. Selden L.A., Kinosian H.J., Estes J.E., Gershman L.C. Cross-linked dimers with nucleating activity in actin prepared from muscle acetone powder // Biochemistry. 2000. V. 39. P. 64-74.

140. Sell D.R., Monnier V.M. Structural elucidation of a senescence cross-link from human extracellular matrix. Implication of pentoses in the ageing process // J. Biol. Chem. 1989. V. 264. № 36. P. 21597-21602.

141. Sharonov B.P., Govorova N.Y., Lyzlova S.N. Carnosine as a potential scavenger of oxidants generated by stimulated neutrophils // Biochem. Intern. 1990. V. 21. № 1. P. 61-66.

142. Shearwin К., Masters С. The binding of glycolytic enzymes to the cytoskeleton influence of pH // Biochem. Intern. 1990. V.22. P.735-740.

143. Sheterline P., Sparrow J.C. Actin. Protein Profile. 1994. V. 1. P. 1-64.

144. Shilton B.H., Campbell R., Walton D. Site specificity of glycation of horse liver alcohol dehydrogenase in vitro II Eur. J. Biochem. 1993. V. 215. P. 567572.

145. Simoneau J.-A., Pette D. Species-specific effects of chronic nerve stimulation upon tibialis anterior muscle in mouse, rat, guinea pig, and rabbit // Pflugers Arch. 1988. V. 412. P.86-92.

146. Skamarauskas J.Т., McKay A.G., Hunt J.V. Aminoguanidine and its pro-oxidant effects on an experimental model of protein glycation // Free Radical Biology & Medicine. 1996. V. 21. № 6. P.801-812.

147. Snowden J.M., Eyre D.R., Swann D.A. Age-related changes in the thermal stability and crosslinks of vitreous, articular cartilage and tendon collagens // Biochim. Biophys. Acta. 1982. V. 706. P. 153-157.

148. Spudich J.A., Watt S. The regulation of rabbit skeletal muscle contraction //J. Biol. Chem. 1971. V. 246. № 15. P. 4866-4871.

149. Sreter F.A., Lopez J.R., Alamao L., Mabuchi K., Gergely J. Changes in intracellular ionized Ca concentration associated with muscle fiber type transformation // Am. J. Physiol. 1987. V. 253. P.296-300.

150. Syrovy I., Hodny Z. In vitro non-enzymatic glycosylation of myofibrillar proteins // Int. J. Biochem. 1993. V. 25. № 6. P. 941-946.

151. Tellam R.L. Gelsolin inhibits nucleotide exchange from actin // Biochemistry. 1986. V. 25. P. 5799-5804.

152. Tirion M.M., ben Avraham D. Normal mode analysis of G-actin // J. Mol. Biol. 1993. V. 230. P.186-195.

153. Towbin H., Staehelin Th., Gordon J. Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1979. V. 76. № 9. p.4350-4354.

154. Underwood L.E., Williams R.S. Pretranslational regulation of myoglobin gene expression // Am. J. Physiol. 1987. V. 252. P.450-453.

155. Vancompernolle K., Vandekerckhove J., Bubb M.R., Korn E.D. The interfaces of actin and Acanthamoeba actobindin. Identification of a new actin-binding motif // J. Biol. Chem. 1991. Y.266. P. 15427-15431.

156. Vitek M.P., Bhattacharya K. Advanced glycation end products contribute to amyloidosis in Alzheimer disease // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. V. 91. P. 4766-4770.

157. Walsh T.P., Clarke F.M., Masters C.J. Modification of the kinetic parameters of aldolase on binding to the actin-containing filaments of skeletal muscle //Biochem. J. 1977. V.165. P. 165-167.

158. Walsh T.P., Masters C.J., Morton D.J., Clarke F.M. The reversible binding of glycolytic enzymes in ovine skeletal muscle in response to tetanic stimulation // Biochim. Biophys. Acta. 1981. V. 675. P.29-39.

159. Wolff S.P., Grabbe M., Thornalley P. The autooxidation of glyceraldehyde and simple monosaccharides // Experientia. 1984. V. 40. P. 244-246.

160. Yonezawa N., Homma Y., Yahara I., Sakai H., Nishida E. A short sequence responsible for both phosphoinositide binding and actin binding activities of cofilin // J. Biol. Chem. 1991. V. 266. P. 17218-17221.162

161. Yun J., Parker C.J. The effect of carnosine on myofibrillar ATPase activity // Biochim. Biophys. Acta. 1965. V. 110. P.212-214.

162. Zorzano A., Fandos C., Palacin M. Role of plasma membrane transporters in muscle metabolism // Biochem. J. 2000. V. 349. Pt. 3. P.667-688.