Оберіть свою мову

Телефонний довідник

 
 

GoogleTranslate

Ukrainian English Estonian French German Italian Latvian Lithuanian Polish Spanish
 

Шановні колеги, вітаю Вас! Науковий семінар «Актуальні проблеми сучасної біохімії» Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України продовжує свою роботу. 13-го грудня (вівторок) 2011 р.  о 10-30 ранку в Актовій залі Інституту будемо слухати доповідь пров. інж. відділу біохімії м’язів ІБХ НАНУ БЕВЗИ Альони Анатоліївни «Структурно-функціональні основи взаємодії каліксаренів з міозином міометрія». Мова йде за апробацію кандидатської дисертації, що готується до захисту. Традиційно до цього листа додаємо авторські тези доповіді. Будемо раді побачитись з Вами на засіданні нашого семінару!
З повагою, Ваш - С.О.Костерін.

 


Структурно-функціональні основи взаємодії каліксаренів
з міозином міометрія
Бевза Альона Анатоліївна
Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, відділ біохімії м’язів


Контрактильна здатність матки передусім визначається функціонуванням основного структурного та скоротливого комплексу міоцитів – актоміозину. Його АТР-гідролазній системі належить фундаментальне значення у забезпеченні процесу електро- та фармакомеханічного спряження в міометрії. Порушення функції скорочення-розслаблення гладеньких м’язів (ГМ) матки є основою небезпечних патологій. Тому скринінг та вивчення закономірностей дії оборотних афінних модифікаторів актин-міозинової взаємодії є перспективними для розбудови нових фармакологічних засобів, здатних нормалізувати скорочення міометрія за патологічних станів. Каліксарени (циклічні олігомери фенолів) – супрамолекулярні сполуки нового покоління, яким притаманний  широкий спектр біологічної дії; деякі з них здатні слугувати оборотними ефекторами розчинних та мембранозв’язаних ензимів, зокрема АТР-гідролаз. Проте потенціал каліксаренів як модифікаторів активності АТР-гідролазних систем далеко не розкритий. Так, практично відсутні уявлення щодо каліксаренів як можливих ефекторів, здатних модулювати  АТР-гідролазну активність скоротливого комплексу м’язів.
Метою роботи було з’ясувати закономірності впливу калікс[4]аренів на структурно-функціональні властивості міозину міометрія.
При виконанні дисертаційної роботи були залучені методи: ультрацентрифугування, вертикального електрофорезу в ПААГ, іонообмінної хроматографії, гель-фільтрації, світлової та конфокальної мікроскопії, ензимології, спектрофотометрії, спектрофлуориметрії, лазерно-кореляційної спектроскопії, комп’ютерного моделювання та докінг-аналізу, біохімічної кінетики та статистичного аналізу. Калікс[4]арени були синтезовані та охарактеризовані методами ядерного магнітного резонансу та інфрачервоної спектроскопії у відділі хімії фосфоранів Інституту органічної хімії НАНУ (член-кор. НАНУ  Кальченко В.І. та його колеги).
На підставі попередньо проведеного скринінгу було ідентифіковано декілька калікс[4]аренів, які виявляють скерований вплив на АТРазну активність міозину. Продемонстровано, що калікс[4]арени С-97 та С-99 інгібують активність АТРази актоміозину та субфрагмента-1 міозину майже з однаковою ефективністю. Калікс[4]арен С-107 практично однаково активує як АТР-гідролазну активність актоміозину, так і субфрагмента-1 міозину. Доведено, що мішенню впливу досліджуваних калікс[4]аренів на АТРазу актоміозину є саме голівка міозину міометрія.
На прикладі калікс[4]арену С-99 встановлено, що інгібувальний ефект каліксаренів на АТРазу субфрагмента-1 міозину може бути пов''язаний із зменшенням числа каталітичних обертів АТРази як щодо АТР, так і щодо Mg2+.
Із використанням методу фотон-кореляційної спектроскопії показано збільшення гідродинамічного діаметру субфрагмента-1 міозину за присутності каліксаренів С-99, С-97 та С-107, що незалежно підтверджує факт комплексоутворення між ним та зазначеними калікс[4]аренами.
Методом конфокальної мікроскопії вперше були виявлені відмінності у субклітинному розподілі міозину в міоцитах матки за умов інкубації інтактних міоцитів з каліксареном С-99 у порівнянні з контролем. Продемонстрована здатність досліджуваного каліксарену до проникнення в інтактні міоцити з подальшою взаємодією з міозином, що супроводжується інгібуванням його АТРазної активності.
Із використанням методів докінгу та молекулярної динаміки вперше розбудовано молекулярну модель процесу комплексоутворення між субфрагментом-1 міозину міометрія та калікс[4]ареном С-99. З’ясовані структурні основи міжмолекулярної взаємодії калікс[4]аренів із субфрагментом-1 міозину. Продемонстровано, що суттєве значення у стабілізації комплексу “калісарен-субфрагмент-1” мають гідрофобні та електростатичні взаємодії, а також водневі зв’язки.
З фундаментальної точки зору результати, що були одержані, мають значення для подальшого розвитку уявлень щодо біологічної активності каліксаренів, біофізикохімічних закономірностей та механізмів їхньої взаємодії з АТР-гідролазою скоротливих протеїнів. В більш широкому розумінні  ці результати можуть слугувати підґрунтям для трактування молекулярного механізму ліганд-рецепторної взаємодії в системі “калісарен-протеїн”. В практичному аспекті калікс[4]арени С-97 і С-99 (інгібітори АТРази міозину), а також калікс[4]арен С-107 (її активатор) можуть бути корисними в подальшому експериментальному пошуку при дослідженні структурно-функціональних властивостей скоротливого апарату ГМ, біохімічних аспектів електро- та фармакомеханічного спряження в них.