GoogleTranslate

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

Шановні колеги, вітаю Вас! Науковий семінар «Актуальні проблеми сучасної біохімії» нашого Інституту продовжує свою діяльність. 17-го березня (вівторок) 2020 р. о 10-30 в Актовій залі Інституту будемо слухати доповідь м.н.с. відділу біохімії вітамінів і коензимів Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України Меженської Ольги Олександрівни «НОВІ ПРОТЕЇНОВІ МІШЕНІ ДІЇ ТІАМІНУ І ЙОГО ПОХІДНИХ В НЕРВОВІЙ ТКАНИНІ». Мова йде за апробацію матеріалів кандидатської дисертації. До цього листа, як завжди, додаємо тези авторської доповіді. Запрошуємо Вас та Ваших колег до участі у роботі нашого семінару.

З повагою – С.О.Костерін.

 

ТЕЗИ

доповіді Меженської Ольги Олександрівни,

м.н.с. відділу біохімії вітамінів і коензимів Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України

«НОВІ ПРОТЕЇНОВІ МІШЕНІ ДІЇ ТІАМІНУ І ЙОГО ПОХІДНИХ В НЕРВОВІЙ ТКАНИНІ»

Актуальність Багаторічні дослідження показали, що високу чутливість нервових клітин до дефіциту тіаміну неможливо пояснити лише коензимними функціями його біологічно активного похідного – тіаміндифосфату (ТДФ). Накопичені на цей час дані щодо механізмів участі вітаміну В1 (тіаміну) в процесах життєдіяльності клітин переконливо свідчать, що некоензимні  функції цього вітаміну, існування яких вже не викликає ніякого сумніву, є особливо важливими для нервових клітин. З’ясовано, що зміни в нервових клітинах, які спостерігаються за розвитку багатьох нейродегенеративних захворювань, є дуже подібними до тих, які зафіксовані при дефіциті тіаміну. Маємо велику кількість відомостей, які свідчать, що багато які  нейродегенеративні  захворювання  супроводжуються або навіть ініціюються порушенням обміну тіаміну. У клітинах, стан яких є дуже динамічним (особливо нервових) некоензимні функції вітаміну В1 пов'язують з функціонуванням окремого мобільного  пулу  біологічно активних  похідних тіаміну, зокрема,  його фосфатів, за участю системи певних  протеїнів. Виявлення таких протеїнів та дослідження механізмів їх взаємодії з тіаміном і його похідними є актуальним в аспекті з’ясування ролі тіаміну у розвитку нейродегенеративних процесів та пошуку засобів попередження і лікування вказаних патологій.

Метою дисертаційної роботи було ідентифікувати протеїни нервової тканини, що проявляють спорідненість до тіаміну, зокрема тіамінзв’язуючий білок (ТЗБ), що його обуло описано у відділі біохімії вітамінів і коензимів раніше.

Задля досягнення мети у роботі були використаны як  методи експериментальної біохімії (афінна хроматографія, гель-фільтрація, спектрофотометричне вимірювання активності ензимів, одно- та двовимірний електрофорез, мас-спектрометричний (МС) аналіз і вестерн-блотинг), так і біоінформатичні методи (ідентифікація протеїнів за амінокислотним складом, попарні та просторові вирівнювання, молекулярний докінг тіаміну з протеїнами).

В роботі застосовано специфічну елюцію протеїнів з т-АС розчином тіаміну та запропоновано метод, що дозволяє проводити вимірювання концентрації протеїнів у присутності тіаміну. В ході роботи з застосуванням специфічної елюції та двох видів афінних сорбентів, визначено, що зв’язування з тіаміном як лігандом т-АС протеїнів, що проявляють дегідрогеназні, зокрема малатдегідрогеназну та глутаматдегідрогеназну, та тіамінфосфатазні активності є специфічним. В експериментах in vitro показано активуючий вплив тіаміну на МДГ активність та тіаміну і ТДФ на ГДГ активність в елюатах з афінного сорбенту. Залежність  активності  вищевказаних ензимів від забезпеченості організму тіаміном показано і в дослідах in vivo.

З використанням МС-аналізу ідентифіковано ізозими МДГ та деякі мінорні протеїни зі складу комерційного препарату МДГ,  здатні зв’язуватися з тіаміном, які раніше не були відомі як тіамінзалежні.  З використанням  мас-спектрометричного і вестерн-блот аналізів протеїнів з екстрактів нервової тканини, що специфічно зв’язуються з т-АC і потрапляють в препарат ТЗБ після гель-фільтрації, вперше визначено варіанти протеїнів, що можуть бути складовими ТЗБ, зокрема, комплекс протеїнів LRP4-Agrin, який є компонентом кластеру нАХР. Біоінформатичний аналіз показав більш високу ступінь спорідненості комплексу протеїнів Agrn-LRP4 – компоненту кластеру ацетилхолінового рецептору нікотинового типу - саме до фосфатів тіаміну у порівнянні з аденозин фосфатами та визначити амінокислотні залишки протеїнів Агрін та LRP4, які відповідають за взаємодію з тіаміном. Біоінформатичні інструменти дозволили передбачити можливі біологічні ролі тіаміну і його біологічно активних похідних при зв’язуванні з комплексом, що складається з протеїнів Agrin та LRP4.

Отримані в дисертаційній роботі результати мають важливе значення, оскільки розширюють сучасні уявлення щодо клітинно-молекулярних механізмів реалізації функцій вітаміну В1. Також ці дані додатково обгрунтовують доцільність застосування тіаміну та його фармакологічних форм для профілактики та/або лікування нейродегенеративних патологій, які індукуються або супроводжуються дефіцитом тіаміну.