GoogleTranslate

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

Шановні колеги, вітаю Вас! Науковий семінар Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України «Актуальні питання сучасної біохімії» продовжує свою роботу. 8-го вересня (вівторок) в Актовій залі о 10-30 будемо слухати доповідь м.н.с. відділу біохімії вітамінів і коензимів Інституту Меженскької Ольги Олександрівни «НОВІ ПРОТЕЇНОВІ МІШЕНІ ДІЇ ТІАМІНУ І ЙОГО ПОХІДНИХ В НЕРВОВІЙ ТКАНИНІ». Мова йде за апробацію кандидатської дисертації. Як завжди, до цього листа додаються тези доповіді.

Запрошуємо Вас та Ваших колег до участі у роботі нашого семінару.

Увага! Участь у роботі семінару можлива виключно за умов користування захисними масками та взаємодистанційного перебування слухачів  в залі. Дякуємо за розуміння!

З повагою – С.О.Костерін.

 

НОВІ ПРОТЕЇНОВІ МІШЕНІ ДІЇ ТІАМІНУ І ЙОГО ПОХІДНИХ В НЕРВОВІЙ ТКАНИНІ

(ВИЯВЛЕННЯ НОВИХ ПРОТЕЇНОВИХ МІШЕНЕЙ ДІЇ ТІАМІНУ І ЙОГО ПОХІДНИХ В НЕРВОВІЙ КЛІТИНАХ)

м.н.с. відділу біохімії вітамінів і коензимів

Меженської Ольги Олександрівни

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 ціла низка  нейродегенеративних  захворювань  супроводжується або навіть ініціюється 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 використані як  методи експериментальної біохімії (афінна хроматографія, гель-фільтрація, спектрофотометричне вимірювання активності ензимів, одно- та двовимірний гель-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 (афінного сорбенту, що містить тіамін у якості ліганду) 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 у складі 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.