Биологический каталог




Пептидная саморегуляция живых систем (факты и гипотезы)

Автор Л.К.Шатаева, В.Х.Хавинсон, И.Ю.Ряднова

йший путь интернализованного НПК зависит от его специфичности. Некоторые клетки (например, эндотелий капилляров, кишечный эпителий), захватывая вещества путем эндоцитоза, экскретируют их путем экзоцитоза в сторону соседних клеток, в том числе клеток-мишеней. Такой феномен получил название «трансцитоз». Благодаря этому механизму, комплексы могут транспортироваться к целевым органам, для которых они специфичны, преодолевая тканевые барьеры.

Нуклеопротеиновый комплекс, достигший целевой ткани, может быть включен в митохондриальные структуры или в клеточное ядро в зависимости от селективности связывания с мембранами этих органелл. Было продемонстрировано in vitro проникновение белков, ответственных за контроль клеточного цикла, через ядерную оболочку внутрь ядра (Protein targeting, 1993). Аналогичный механизм возможен для межтканевого и внутриклеточного транспорта НПК.

По-видимому, существует глубокая аналогия репаратив-ных механизмов клетки при эндоцитозе тканеспецифиче-ских НПК и апоптотических тел. Как уже упоминалось, в процессе старения и естественной деградации клетки (апоптоза) происходит ограниченное и организованное саморазрушение клеточных структур (в отличие от некроза): хроматин и цитоплазматический материал разделяются на компактные фрагменты, эти фрагменты обволакиваются прилежащим участком мембраны, при этом клетка распадается на так называемые апоптотические тела, которые поглощаются соседними клетками дифференцированной ткани по механизму эндоцитоза и частично используются для репарации этих клеток, в том числе для репарации хроматина. Встраивание экзогенных ДНК в хроматин клеток может происходить лишь при наличии разрывов полинуклеотидной цепи ДНК клетки-хозяина, которые обычно наблюдаются в поврежденных и стареющих клетках (Сьяксте, Будылин, 1992). В этом случае еще одним преимуществом применения природных тканеспецифических нуклеопротеиновых комплексов является то, что ДНК-компоненты этих комплексов содержат участки, гомологичные поврежденным участкам ДНК определенной дифференцированной ткани человеческого организма, так как они выделены из такой же, но молодой и здоровой ткани млекопитающих.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Нами рассмотрен экспериментальный и теоретический материал, касающийся особенностей структуры и свойств пептидов, которые селективно взаимодействуют с фосфоли-пидными клеточными мембранами и с хроматином клеточного ядра. Мы преследовали цель выделить те формы межмолекулярных взаимодействий, которые определяют жизненно важные и прежде всего регуляторные биологические функции пептидов. В работе не представлены особенности взаимодействия пептидов с другими биологически важными компонентами живых клеток: с углеводами, триглицерида-ми, стероидами, простагландинами и неорганическими ионами. Перечисленные вазимодействия также важны для саморегуляции живой системы и ее адаптации к окружающей среде. Наше упущение объясняется не столько меньшим вниманием современных исследователей к этим взаимодействиям, сколько достаточно скромными авторскими претензиями «объять необъятное». Мы стремились понять и оценить вклад регуляторных пептидов в изменение жизненно важных биологических структур (бислойных фосфолипидных мембран, двойных спиралей ДНК). По-видимому, мы преуспели только в постановке задачи и пришли к определенным концептуальным выводам.

Во-первых, взаимодействия регуляторных пептидов (РП) с рецепторными структурами клеточных мембран, с поверхностью фосфолипидного слоя и с двойной спиралью ДНК происходят по кооперативному механизму при точном пространственном соответствии позиций функциональных групп обоих участников.

Во-вторых, хотя эти взаимодействия полифункциональны и термодинамически обратимы, как показывают расчеты констант связывания в этих системах, абсолютные значения свободной энергии связывания достаточно велики и опре-

185

деляются энтропийными (информационными) изменениями в системе.

В-третьих, тканеспецифические межмолекулярные взаимодействия РП находят отражение в активности нейронов мозга и влияют на выделение нейротрансмиттеров. Мозг (центральная нервная система) контролирует и координирует пептидную саморегуляцию на уровне целого организма. По-видимому, не случайно локальное нарушение или общее понижение пептидной саморегуляции сопровождается симптомами психической депрессии, особенно характерной для пожилых и старых людей.

В-четвертых, общеизвестные методы расчета оптимальных молекулярных конформации для взаимодействующих пептидов, фосфолипидов и ДНК предусматривают только однородное окружение участников, т. е. не учитывают локального изменения ионизации функциональных групп, гидратации и молекулярных конформации участников при минимизации свободной энергии системы. Решение этой задачи требует не только разработки более точных молекулярных моделей, но и проведения комплекса экспериментальных исследований.

Тем не менее имеющиеся к настоящему времени теоретические концепции и экспериментальные наблюдения позволили отыскать и обосновать методы получения и использования регуляторных олигопептидов, компенсирующих дефицит потенциала саморегуляции пораженных и стареющих организмов. В настоящее время это направление развития гериатрической практики представляется наиболее перспективным.

В заключение авторы выражают благодарность за критические замечания и ценные советы при подготовке рукописи акад. РАМН И. П. Ашмарину, проф. д-ру мед. наук В. Г. Морозову и д-ру мед. наук В. В. Малинину.

ЛИТЕРАТУРА

Адамсон А. Поверхность раздела вода—полимер // Вода в полимерах. М.: Мир, 1984. С. 91—114.

Алексеенко Л. П., Орехович В. Н. Новое в проблеме сердечнососудистой регуляции: эндокринная функция сердца // Вопр. мед. химии. 1987. Т. 33, № 3. С. 1-15.

Амасиаци Д. Ненужное для неучей. М.: Наука. 1990. 880 с. (Сер. Науч. наследство; Т. 13).

Анисимов В. Н., Арутюнян А. В., Хавинсон В. X. Влияние мела-тонина и эпиталамина на активность системы антиоксидантной защиты у крыс // Докл. РАН. 1997. Т. 352, № 6. С. 831-833.

(Анисимов В. Н., Бондаренко Л. А., Хавинсон В. X.) Anisi-mov V. N., Bondarenko L. A., Khavmson V. Kh. Effect of pineal peptide preparation (epithalamin) on life span and pineal and serum melatonin level in old rats // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1992. Vol. 673. P 53-57.

Анисимов В. H., Соловьев М. В. Эволюция концепций в геронтологии. СПб.: Эскулап, 1999. 130 с.

Анисимов В. Н., Хавинсон В. X. Влияние полипептидного препарата эпифиза на продолжительность жизни и частоту спонтанных опухолей у старых самок крыс // Докл. АН СССР. 1991. Т. 319, № 1. С. 250-253.

Анисимов В. Н., Хавинсон В. X., Алимова И. Н. и др. Эпиталон угнетает развитие опухолей и экспрессию онкогена HER—2/NEU в опухолях молочной железы у трансгенных мышей с ускоренным старением // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2002а. Т. 133, № 2, С. 199-202.

(Анисимов В. Н., Хавинсон В. X., Михальский А. И., Яшин А. И.) Anisimov V. N., Khavinson V. Kh., Mikhalski A. I., Yashin A. I. Effect of synthetic thymic and pineal peptides on biomarkers of ageing, survival a

страница 54
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

Скачать книгу "Пептидная саморегуляция живых систем (факты и гипотезы)" (1.73Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(10.12.2019)