GoogleTranslate

Ukrainian Chinese (Traditional) English French German Italian Latvian Lithuanian Polish Spanish
 

Шановні колеги! Науковий семінар Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України «Актуальні проблеми сучасної біохімії» продовжує свою діяльність. 29-го січня (вівторок) 2019 р. о 10-30 в Актовій залі Інституту будемо слухати доповідь с.н.с. відділу біохімії м’язів Інституту к.б.н. Данилович Г.В. «БІОСИНТЕЗ ТА РЕГУЛЯТОРНА РОЛЬ ОКСИДУ АЗОТУ В МІТОХОНДРІЯХ ГЛАДЕНЬКОГО М’ЯЗА». Як завжди, до інформаційного листа додаємо авторські тези доповіді. Запрошуємо Вас та Ваших колег до участі у роботі семінару.

 З повагою – С.О.Костерін

 ТЕЗИ НАУКОВОЇ ДОПОВІДІ

«БІОСИНТЕЗ ТА РЕГУЛЯТОРНА РОЛЬ ОКСИДУ АЗОТУ

В МІТОХОНДРІЯХ ГЛАДЕНЬКОГО М’ЯЗА»

с.н.с. відділу біохімії м’язів ІБХ ім.О.В.Палладіна НАНУ

к.б.н. Данилович Ганни Вікторівни

Оксид азоту є універсальною сигнальною і регуляторною молекулою в клітинах. Важливим проявом його біологічної активності є контроль скоротливої функції гладеньких м’язів, що, значною мірою, зумовлює нормальну роботу сечостатевої системи. Біохімічні механізми, за якими оксид азоту контролює Са2+-залежну скоротливу функцію міометрія, на сьогодні не з’ясовані. Потужним джерелом NO в міометрії можуть слугувати мітохондрії. Наразі відсутні відомості щодо каталітичних і кінетичних властивостей NO-синтазної системи мітохондрій гладеньких м’язів. У випадку гладенького м’язу матки проблеми утворення NO в мітохондріях і його можливої Са2+-залежної біологічної активності не вирішені. Нагальним є пошук екзогенних модуляторів біосинтезу NO та Са2+-гомеостазу, який, зокрема, доречно проводити серед представників калікс[4]аренів.

Отже, мета наукової доповіді - представити та проаналізувати власні результати щодо біохімічних процесів синтезу оксиду азоту в мітохондріях гладенького м’язу матки та регуляції нітросполуками і калікс[4]аренами Са2+-залежної функціональної активності цих субклітинних структур.

При виконанні досліджень були використані методи препаративної та аналітичної біохімії, біохімічної мембранології, ензимології, спектрофотометрії, спектрофлуориметрії, протокової цитофлуориметрії, фотонної кореляційної спектрометрії, лазерної конфокальної мікроскопії, хімічної та біохімічної кінетики, імітаційного моделювання, статистичного аналізу.

У доповіді буде акцентовано увагу на наступних експериментальних даних.

Із застосуванням методу лазерної конфокальної мікроскопії та методології колокалізації специфічних флуоресцентних барвників вперше продемонстровано утворення NO в мітохондріях гладеньком’язових клітин матки.

Доведено, що біосинтез оксиду азоту мітохондріями суттєво залежить від рівня їхньої енергізації  та інтенсивності надходження до матриксу екзогенного Са2+ і пригнічується антагоністами кальмодуліну.

Досліджено біохімічні механізми дії NO в мітохондріях, зокрема з’ясовано його вплив на транспорт Са2+, електричний потенціал внутрішньої мембрани та ефективність функціонування електрон-транспортувального ланцюга.

Чутлива до рутенієвого червоного акумуляція Са2+, що здійснюється енергізованими мітохондріями, стимулюється оксидом азоту; цей ефект опосередкований активацією Са2+-уніпортера та не залежить від функціонування пори перехідної провідності.

Встановлено гальмування функціонування електрон-транспортувального ланцюга за дії NO. Продемонстровано, що NO чинить протекторну дію на мітохондрії шляхом помірного зниження електричного потенціалу на їхній внутрішній мембрані і запобігаючи процесам набухання. Проведено порівняльний аналіз мембранних і іонних механізмів дії оксиду азоту на рівні мітохондрій та плазмалеми.

Виявлено ефекти вибраних калікс[4]аренів на транспорт Са2+ в мітохондріях, синтез NO та їхню біоенергетику. Проникаючи в клітину і взаємодіючи з мітохондріями, сполуки С-97, С-99 та С-107 викликають гальмування Са2+-уніпортера внутрішньої мембрани і стимуляцію її Н+-Са2+ обмінника, що призводить до відповідного зменшення концентрації Са2+ в матриксі, пригнічення NO-синтазної активності та посилення окиснення NADH. Водночас, калікс[4]арен С-956 інгібує Н+-Са2+-обмінник в мітохондріях, не впливаючи на енергозалежну акумуляцію Са2+, стимулює їхню NO-синтазну активність і гальмує окиснення NADH/FADН2  в електрон-транспортувальному ланцюзі.

Запропоновано схему прояву біохімічної активності оксиду азоту та калікс[4]аренів в мітохондріях гладенького м’язу.

У науково-теоретичному (фундаментальному) аспекті експериментальні результати, що були одержані, поглиблюють уявлення про регуляцію Са2+-гомеостазу в клітинах гладенького м’яза, відповідають на питання щодо ендогенного утворення та функціональної активності оксиду азоту в мітохондріях, розширюють знання про біохімічні механізми впливу оксиду азоту на транспорт іонів Са в мітохондріях та їхню біоенергетику. В практичному аспекті ці дані можуть бути корисними для пошуку ефективних регуляторів скоротливої функції гладеньких м’язів як на основі донорів/попередників оксиду азоту та спрямованої регуляції утворення NO в мітохондріях, так і серед нетоксичних для ссавців представників калікс[4]аренів.