Научная статья на тему 'Способ оценки селективного изменения компартментализации активности лизосомальных цистеиновых протеиназ'

Способ оценки селективного изменения компартментализации активности лизосомальных цистеиновых протеиназ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
103
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КАТЕПСИНЫ / СЕЛЕКТИВНАЯ КОМПАРТМЕНТАЛИЗАЦИЯ / SELECTIVE COMPARTMENTALIZATION / КОЭФФИЦИЕНТ / COEFFICIENT / СATHEPSINS / COEFFICIENT CATHEPSINS / A SELECTIVE COMPARTMENTALIZATION

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Фомина Мария Алексеевна, Абаленихина Юлия Владимировна, Кудлаева Анна Михайловна, Терентьев Александр Александрович

Цель. Разработать количественный способ оценки селективного изменения компартментализации активности лизосомальных цистеиновых протеиназ. Материалы и методы. Активность катепсинов В, L., H определялась раздельно во внелизосомальной и лизосомальной фракциигомогенатов тканей крыс линии Wistar, спектроф-луориметрической регистрацией количества продукта расщепления специфических субстратов 7-амидо-4-метилкумарина. Активность кислой фосфатазы определяли с использованием коммерческого набора «Витал Диагностикс СПб» (Россия, СПб). Результаты. Предложен способ оценки избирательного изменения компартментализа-ции активности лизосомальных цистеиновых протеиназ, основанный на количественном сопоставлении долей внелизосомальной активности соответствующего катепсина и кислой фосфатазы. Результаты выражаются безразмерным коэффициентом селективной компартментализации активности (КСКА), который может принимать 3 диапазона значений. Поскольку в условиях равномерного выхода из лизосом кислой фосфатазы и изучаемого катепси назначение отношения доли внелизосомальной активности приближено к 1, для оценки селективного изменения компартментализации активности катепсина целесообразно производить трактовку отклонения полученного значения от 1 в положительную или отрицательную сторону. Близкие к 1 значения КСКА предлагается в этом случае трактовать как повреждение (лабилизацию) лизосомальной мембраны, степень повреждения оценивается по степени нарастания долей внелизосомальной активности. Положительные значения КСКА свидетельствуют о пермеабилизации лизосомальной мембраны с избирательным (селективным) выходом определенного катепсина во внелизосомальное пространство. Отрицательные значения КСКА на данном этапе представлений о лизосомальныхцистеиновых протеиназах могут трактоваться как результат воздействия факторов, избирательно подавляющих активность изучаемого катепсина во внелизосомальной фракции. Заключение. Сочетанная трактовка предложенного коэффициента селективной компартментализации активности (КСКА) и показателя доли внелизосомальной активности для конкретной лизосомальной протеиназы дает возможность косвенно оценить избирательную проницаемость лизосомальной мембраны для индивидуального фермента, в том числе при воздействии различных агентов и/или факторов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Фомина Мария Алексеевна, Абаленихина Юлия Владимировна, Кудлаева Анна Михайловна, Терентьев Александр Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHOD OF EVALUATION OF SELECTIVE CHANGES IN COMPARTMENTALIZATION OF ACTIVITY OF LYSOSOMAL CYSTEINE PROTEINASES

Aim. To develop a quantitative method for evaluation of selective changes in compartmentalization of the activity of lysosomal cysteine proteinases. Materials and methods. Activity of cathepsins B, L and H was defined separately in the cytoplasmic and lysosomal fractions of tissue homogenates of Wistar line rats by spectrofluorometrical registration of the amount of a cleavage product of a specific substrate of 7-amido-4-methylcoumarin. The activity of acid phosphatase was determined using the commercial kit «Vital Diagnostics SPb» (Russia, St. Petersburg). Results. A method for evaluation of selective changes in compartmentalization of lysosomal cysteine proteases activity is proposed; that is based on a quantitative comparison of the shares of extra-lysosomal activity of the respective cathepsin and acid phosphatase. Conclusion. A method for evaluation of a selective change in the compartmentalization of the activity of lysosomal cysteine proteinases is proposed based on the quantitative comparison of shares of extralysosomal activity of a respective cathepsin and of acid phosphatase. The results are presented as a non-dimensional coefficient of selective compartmentalization of the activity (KSCA) which may take three ranges of values. Since in case of a uniform release of acid phosphatase and a studied cathepsin the ratio of the share of extralysosomal activity is close to 1, it is reasonable to interpret the deviation of the obtained values from 1 as positive or negative. It is proposed to interpret KSCA approaching 1as a damage to the lysosomal membrane (labilization), with evaluation of the extent of damage by the extent of rise of the shares of extralysosomal activity. Positive values of KSCA indicate permeabilization of lysosomal membrane with a selective release of a certain cathepsin into the extralysosomal space. Negative values of KSCA at the given stage of understanding of lysosomal cysteine proteinases can be interpreted as the result of impact of factors that selectively inhibit activity of a studied cathepsin in the extralysosomal fraction.

Текст научной работы на тему «Способ оценки селективного изменения компартментализации активности лизосомальных цистеиновых протеиназ»

СПОСОБ ОЦЕНКИ СЕЛЕКТИВНОГО ИЗМЕНЕНИЯ КОМПАРТМЕНТАЛИЗАЦИИ АКТИВНОСТИ ЛИЗОСОМАЛЬНЫХ ЦИСТЕИНОВЫХ ПРОТЕИНАЗ

1 2 12 © М.А. Фомина , Ю.В. Абаленихина , А.М. Кудлаева, А.А. Терентьев

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, г. Рязань, Российская Федерация (1)

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова, г. Москва, Российская Федерация (2)

Цель. Разработать количественный способ оценки селективного изменения компартмен-тализации активности лизосомальных цистеиновых протеиназ.

Материалы и методы. Активность катепсинов В, Ь, Н определялась раздельно во внели-зосомальной и лизосомальной фракциигомогенатов тканей крыс линии '^81аг, спектроф-луориметрической регистрацией количества продукта расщепления специфических субстратов 7-амидо-4-метилкумарина. Активность кислой фосфатазы определяли с использованием коммерческого набора «Витал Диагностикс СПб» (Россия, СПб). Результаты. Предложен способ оценки избирательного изменения компартментализа-ции активности лизосомальных цистеиновых протеиназ, основанный на количественном сопоставлении долей внелизосомальной активности соответствующего катепсина и кислой фосфатазы. Результаты выражаются безразмерным коэффициентом селективной компартментализации активности (КСКА), который может принимать 3 диапазона значений. Поскольку в условиях равномерного выхода из лизосом кислой фосфатазы и изучаемого катепси назначение отношения доли внелизосомальной активности приближено к 1, для оценки селективного изменения компартментализации активности катепсина целесообразно производить трактовку отклонения полученного значения от 1 в положительную или отрицательную сторону. Близкие к 1 значения КСКА предлагается в этом случае трактовать как повреждение (лабилизацию) лизосомальной мембраны, степень повреждения оценивается по степени нарастания долей внелизосомальной активности. Положительные значения КСКА свидетельствуют о пермеабилизации лизосомальной мембраны с избирательным (селективным) выходом определенного катепсина во внели-зосомальное пространство. Отрицательные значения КСКА на данном этапе представлений о лизосомальныхцистеиновых протеиназах могут трактоваться как результат воздействия факторов, избирательно подавляющих активность изучаемого катепсина во внелизосомальной фракции.

Заключение. Сочетанная трактовка предложенного коэффициента селективной компартментализации активности (КСКА) и показателя доли внелизосомальной активности для конкретной лизосомальной протеиназы дает возможность косвенно оценить избирательную проницаемость лизосомальной мембраны для индивидуального фермента, в том числе при воздействии различных агентов и/или факторов.

Ключевые слова: катепсины, селективная компартментализация, коэффициент.

наука молодых (Егайю 1иуешиш). 2018. т. 6, №2. с. 277-284 Б01:10.23888/НМ1201862277-284 277 8СШКСЕ ОР ТНЕ УОТОО (Егийю 1иуешиш). 2018;6(2):277-84

METHOD OF EVALUATION OF SELECTIVE CHANGES

IN COMPARTMENTALIZATION OF ACTIVITY OF LYSOSOMAL CYSTEINE

PROTEINASES

© M.A. Fomina1, Yu.V. Abalenihina1, A.M. Kudlaeva1, A.A. Terent'ev2

Ryazan State Medical University, Ryazan, Russian Federation (1)

Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russian Federation (2)

Aim. To develop a quantitative method for evaluation of selective changes in compartmentaliza-tion of the activity of lysosomal cysteine proteinases.

Materials and methods. Activity of cathepsins B, L and H was defined separately in the cytoplasmic and lysosomal fractions of tissue homogenates of Wistar line rats by spectro-fluorometrical registration of the amount of a cleavage product of a specific substrate of 7-amido-4-methylcoumarin. The activity of acid phosphatase was determined using the commercial kit «Vital Diagnostics SPb» (Russia, St. Petersburg).

Results. A method for evaluation of selective changes in compartmentalization of lysosomal cysteine proteases activity is proposed; that is based on a quantitative comparison of the shares of extra-lysosomal activity of the respective cathepsin and acid phosphatase. Conclusion. A method for evaluation of a selective change in the compartmentalization of the activity of lysosomal cysteine proteinases is proposed based on the quantitative comparison of shares of extralysosomal activity of a respective cathepsin and of acid phosphatase. The results are presented as a non-dimensional coefficient of selective compartmentalization of the activity ^s^) which may take three ranges of values. Since in case of a uniform release of acid phosphatase and a studied cathepsin the ratio of the share of extralysosomal activity is close to 1, it is reasonable to interpret the deviation of the obtained values from 1 as positive or negative. It is proposed to interpret ^^ approaching 1as a damage to the lysosomal membrane (labilization), with evaluation of the extent of damage by the extent of rise of the shares of extralysosomal activity. Positive values of ^^ indicate permeabilization of lysosomal membrane with a selective release of a certain cathepsin into the extralysosomal space. Negative values of ^^ at the given stage of understanding of lysosomal cysteine proteinases can be interpreted as the result of impact of factors that selectively inhibit activity of a studied cathepsin in the extralysosomal fraction.

Keywords: Cathepsins, selective compartmentalization, coefficient Cathepsins, a selective compartmentalization, coefficient.

Прогрессивное расширение сведений о роли лизосомальных компонентов в различных физиологических и патологических процессах, в особенности связанных с апоптозом [1], привело к переоценке значения данных компартментов. Так, если до недавнего времени выход компонентов лизосом во внелизосомальное пространство практически однозначно трактовался как потенциально опасный для клетки признак повреждения (лабилиза-

ции) мембран [2], все больше современных исследований посвящается феномену пермеабилизации (прижизненного изменения проницаемости) лизосомальных мембран, обеспечивающему внелизосома-льные эффекты ферментов лизосом [3].

В целом, числовым выражением распределения любого лизосомального фермента между вне- и интрализосомаль-ной фракцией может являться коэффициент лабильности лизосомальной мембра-

ны для данного фермента, рассчитываемый как отношение активности фермента во внелизосомальной фракции к общей активности [4].

Нарастание значений коэффициента лабильности для части маркерных ферментов лизосом, в частности, кислой фосфата-зы, продолжает трактоваться как маркер лабилизации лизосомальной мембраны.

Среди множества предлагаемых в настоящее время маркеров пермеабилизации лизосомальных мембран особое внимание привлекает измерение активности лизосо-мальных цистеиновых протеиназ [5], малые размеры молекул которых [6] позволяют этим ферментам проникать даже через слабо дестабилизированные мембраны.

Таким образом, доля внелизосомаль-ной активности и коэффициент лабильности лизосомальной мембраны для каждого из катепсинов может изменяться по двум причинам: изменение общей проницаемости лизосомальной мембраны (лабилиза-ция) и пермеабилизация лизосомальной мембраны с изменением её проницаемости для индивидуального фермента. Возможно, именно это и является причиной ранее описанных нами рассогласований между значениями доли внелизосомальной активности лизосомальных цистеиновых протеиназ и кислой фосфатазы [7,8].

Вследствие этого возникает необходимость в новом числовом показателе, который, учитывая общее состояние лизо-сомальной мембраны, дает возможность оценить степень избирательного изменения её проницаемости для лизосомальных цистеиновых протеиназ.

Цель исследования Разработка количественного способа оценки селективного изменения компар-тментализации активности лизосомальных цистеиновых протеиназ с описанием вариантов трактовки получаемых результатов.

Материалы и методы В работе использовались цитоплаз-матическая и лизосомальная фракция го-могенатов тканей конвенциональных половозрелых крыс-самцов линии Wistar. Содержание и выведение животных из

эксперимента осуществлялось в соответствии с протоколами, изложенными Международным Советом Медицинских Научных Обществ (CIOMS) в «Международных рекомендациях по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985 г.) и правилами лабораторной практики - Приложение к приказу Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации от 23 августа 2010 г. №708н.

Гомогенизацию измельченных навесок тканей осуществляли в холодном 0,25 М растворе сахарозы в соотношении 1/10 в стеклянном стакане гомогенизатора «Potter S» (Sartorius, Германия) тефлоно-вым пестиком при зазоре в пределах 0,160,24 мм. Описанные процедуры проводили при температуре не выше 40С.

Полученные гомогенаты центрифугировали 15 мин при 800 g (центрифуга CM-6M ELMI, Латвия) для осаждения не полностью разрушенных клеток и ядер. Надосадочную жидкость центрифугировали 15 мин при 14000 g для удаления митохондрий, а затем полученный суперна-тант - дополнительно при 20000 g в течение 30 мин (центрифуга рефрижераторная К 24 Д, ГДР). Полученный после центрифугирования при 20000 g супернатант представлял собой неседиментируемую (внелизосомальную) фракцию гомогената ткани и использовался в этом качестве для измерения изучаемых показателей. Осадок, содержащий грубую фракцию лизо-сом (седиментируемая фракция), дополнительно ресуспендировали в 0,25 М сахарозе с добавлением Тритона Х-100 в конечной концентрации 0,1% и также использовали для исследований.

Активность лизосомальных цистеиновых протеиназ - катепсинов В, L и Н изучалась спектрофлуориметрическим методом по Barrett & Kirschke [9] с регистрацией продукта гидролиза специфических субстратов 7-амидо-4-метилкумари-на. В качестве субстратов использовались: Na-CBZ-Arg-Arg-7-amido-4-methylcoumarin («Sigma», США) для катепсина В; Na-CBZ-Phe-Arg-7-amido-4-methylcoumarin

(«Sigma», США) для катепсинаЬ; Arg-7-amido-4-methylcoumarin («Sigma», США) для катепсина Н («Sigma», США). Активность каждого фермента определялась раздельно в неседиментируемой (внелизо-сомальной) и седиментируемой (лизосо-мальной) фракциях гомогената и обозначалась как неседиментируемая активность (НСА) и седиментируемая активность (СА) соответственно. Общая активность (ОА) каждой протеиназы рассчитывалась как сумма неседиментируемой и седимен-тируемой активности.

В качестве дополнительного маркера стабильности лизосомальной мембраны в седиментируемой и неседиментируемой фракциях гомогенатов определяли активность кислой фосфатазы (суммарную и тартрат-стабильную) с использованием коммерческого набора «Витал Диагно-стикс СПб» (Россия, СПб), активность тартрат-чувствительной фракции определяли как разницу между суммарной и тар-трат-стабильной активностью.

Доля внелизосомальной активности катепсинов и кислой фосфатазы, традиционно обозначаемая как коэффициент лабильности (Клаб), рассчитывалась как отношение неседиментируемой активности соответствующего фермента к его общей активности.

Результаты и их обсуждение

1. Обоснование. Предлагаемый способ оценки селективного изменения ком-партментализации активности лизосо-мальных цистеиновых протеиназ основан на сочетанном измерении долей неседи-ментируемой активности (Клаб) индивидуального катепсина(Cath) и кислой фосфатазы (АР). Значение соотношения КлабЛР

KnafiCatft

в условиях равномерного выхода из лизо-сом кислой фосфатазы и изучаемого катепсина приближено к 1, поэтому для оценки селективного изменения компар-тментализации активности катепсинацеле-сообразно производить трактовку отклонения полученного значения от 1 в положительную или отрицательную сторону.

2. Методика расчета предлагаемого показателя. Коэффициент селективного изменения компартментализации активности лизосомальныхцистеиновыхпро-теиназ (Кска) определяется формулой:

Клаб АР

К™=1~ Кл1& Са.а где: КлабСа1:к - доля неседиментируемой активностииндивидуальногокатепсина; Клаб АР - доля неседиментируемой активности кислой фосфатазы; 1 - значение со-

КлабЛР

отношения -—т^-в условиях равномерного выхода из лизосом кислой фосфатазы и изучаемого катепсина, то есть при отсутствии селективного изменения компар-тментализации активности последнего.

3. Трактовка результатов применения предлагаемого показателя с примерами использования.

Возможны 3 диапазона значения Кска:

2.1. Кска-0, если 1, т.е. Клаб

АР -КлабСаЛ

Данное условие выполняется при равномерном выходе во внелизосомаль-ную фракцию конкретного катепсина и кислой фосфатазы. Ситуация может существовать в 2 вариантах:

а) выход ферментов во внелизосо-мальную фракцию обусловлен только частичным повреждением лизосомальных мембран в процессе приготовления гомо-генатов тканей; в этом случае доля внели-зосомальной активности кислой фосфата-зы, как и доля внелизосомальной активности катепсина имеют низкие значения, например, для интактной печени крыс 57% [10] (см. пример табл. 1).

б) выход ферментов во внелизосо-мальную фракцию обусловлен глубоким повреждением лизосомальной мембраны. В этом случае доли внелизосомальной активности ферментов имеют высокие значения (см. пример табл. 2).

КлаоЛР

2.2. Кска> 0, если 1, т.е.

КлабАР<КлабСаЛ

Данное условие выполняется при пермеабилизации лизосомальной мембраны, проявляющейся в селективном изме-

нении её проницаемости для индивидуального катепсина: КлабАР значительно ниже, чем КлабСаШ, который возрастает за счет увеличения активности конкретного катепсинав о внелизосомальной фракции (см. примеры табл. 3-4).

КласЛР KnaoCutfi

> 1, т.е.

2.3. КСКА< 0, если

Клаб АР>КлабС ath

Современный уровень знания о ли-зосомальных цистеиновых протеиназах позволяет предположить, что данное условие выполняется при воздействии факторов, избирательно снижающих активность изучаемого катепсина во внелизо-сомальной фракции. В этих случаях степень селективного изменения проницаемости лизосомальной мембраны оценить при помощи предлагаемого коэффициента невозможно, признаком повреждения

мембраны является нарастание КлабАР (см. пример табл. 5). Однако не исключено, что дальнейшие углубленные исследования таких ситуаций обнаружат причины, действительно затрудняющие выход конкретного катепсина из лизосом при наличии частичного их мембран.

Заключение Таким образом, сочетанная трактовка предложенного коэффициента селективной компартментализации активности (КСКА) и показателя доли внелизо-сомальнойактивности для конкретной лизосомальнойпротеиназыдает возможность косвенно оценить избирательную проницаемость лизосомальной мембраны для индивидуального фермента, в том числе при воздействии различных агентов и/или факторов.

Таблица 1

Расчет и трактовка показателя КСКА на примере ткани тимуса (введение L-аргинина 500 мг/кг 10 суток перорально)

Показатель Значение Анализ полученных результатов

НСА CathB 0,65нкат/г белка Доли внелизосомальной активности кислой фосфатазы и катепсина В тимуса приблизительно равны: КлабАР - КлабСаШ (0,13 - 0,14), поэтому КлабАР / КлабСаШ -1 (0,92 -1) Кска~ 0 (0,08 - 0) ВЫВОД: Выход катепсина В во внелизосо-мальную фракцию обусловлен только частичным повреждением лизосомальных мембран в процессе приготовления гомогената ткани тимуса, о чем свидетельствует КСКА~ 0, а так же низкие значения долей внелизосомальной активности.

САса^В 4,15нкат/г белка

ОАсайЗ 4,8нкат/г белка

КлабСагИВ 0,65/4,8 = 0,14

НСА АР 20,88нкат/г белка

САар 138,68нкат/г белка

ОАар 159,56нкат/г белка

КлабАР 20,88/159,56 = 0,13

кска КЛабАР / КлабСаШ = 0,13/0,14 =0,92 Кска = 1 - 0,92 = 0,08

Таблица 2

Расчет и трактовка показателя КСКА на примере инкубации суспензии лизосом печени в 0,25 м сахарозе с добавлением перекиси водорода в конечной концентрации 5 мМ (240 мин, t=370C)

Показатель Значение Анализ полученных результатов

НСА Catl3 0,38нкат/г белка Доли внелизосомальной активности кислой фосфатазы и катепсинаВ приблизительно равны: КлабАР - КлабСаШ (0,26 -0,29), поэтому КлабАР/ КлабСаШ -1 (0,90 -1) Кска" 0 (0,10 - 0) ВЫВОД: Выход катепсина В во внелизо-сомальную фракцию обусловлен глубоким повреждением лизосомальной мембраны, о чем свидетельствует КСКА - 0 и высокие значения долей внелизосомальной активности ферментов.

САса^В 0,93нкат/г белка

ОАсайЗ 1,31нкат/г белка

КлабСаШВ 0,38/1,31 = 0,29

НСА АР 92,74нкат/г белка

САар 258,25нкат/г белка

ОАар 350,99нкат/г белка

КлабАР 92,74/350,99 = 0,26

кска КлабАР / КлабСаШ = 0,26/0,29 =0,90 Кска= 1 -0,90 = 0,10

Таблица 3

Расчет и трактовка показателя КСКА на примере ткани селезенки (Ь-наше 25 мг/кг, 7 суток внутрибрюшинно)

Показатель Значение Анализ полученных результатов

HCACath Н 4,47нкат/г белка КлабАР<КлабСаШ (0,18< 0,36) КлабАР /КлабСа1И < 1 (0,50< 1) КСКА> 0 (0,50> 0) ВЫВОД: Выход катепсина Н во внелизосо-мальную фракцию является селективным и обусловленпермеабилизациейлизосомальной мембраны, о чем свидетельствует КСКА > 0, как числовое выражение большей степени повышения значения доли внелизосомаль-ной активности катепсина Н относительно доли внелизосомальной активности кислой фосфатазы.

CACath Н 7,99нкат/г белка

0ACath Н 12,46нкат/г белка

K^Cath Н 4,47/12,46 = 0,36

НСА др 31,88нкат/г белка

САар 175,65нкат/г белка

ОАдр 207,53нкат/г белка

КлабАР 31,88/207,53 = 0,18

КСКА КлабАР / КлабСаШ = 0,18/0,36 =0,50 КСКА= 1 - 0,50 = 0,50

Таблица 4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Расчет и трактовка показателя КСКА на примере инкубации суспензии лизосом печени в 0,25 м сахарозе с добавлением перекиси водорода в конечной концентрации 5мМ (120 мин, t=37°C)

Показатель Значение Анализ полученных результатов

HC^ath L 1,98нкат/г белка КлабАР<КлабСаШ (0,17< 0,56) КлабАР / КлабСаШ< 1 (0,30< 1) кска>0 (0,70> 0) ВЫВОД: Выход катепсинаL во внелизосо-мальную фракцию является селективным и обусловлен пермеабилизациейлизосомаль-ной мембраны, о чем свидетельствует КСКА > 0, как числовое выражение большей степени повышения значения доли внелизо-сомальной активности катепсина L относительно доли внелизосомальной активности кислой фосфатазы.

CACath L 1,54 нкат/г белка

0ACathL 3,52 нкат/г белка

Клаб Cath L 1,98/3,52 = 0,56

НСА др 33,24 нкат/г белка

САдр 163,79 нкат/г белка

ОАдр 197,03 нкат/г белка

Клаб Ар 33,24/197,03 = 0,17

КСКА Клаб АР / КлабСаШ = 0,17/0,56 = 0,30 КСКА= 1 - 0,30 = 0,70

Таблица5

Расчет и трактовка показателя КСКА на примере инкубации суспензии лизосом печени в 0,25 м сахарозе с добавлением раствора сангвинарина в конечной концентрации

5,4 мкМ (120 мин,1=з7)С)

Показатель Значение Анализ полученных результатов

HCACath L 0,31 нкат/г белка КлабАРЖлабСаШ (0,42>0,15) КлабАР / КлабСаШ> 1 (2,67> 1) Кска<0 (—1,67< 0) ВЫВОД: возможной причиной выявленных изменений являетсяизбирательное подавление активности катепсина L во внелизосомальной фракции. Степень селективного изменения проницаемости ли-зосомальной мембраны для катепсина L оценить при помощи предлагаемого коэффициента невозможно, высокое значение КлабАР является признаком повреждения лизосомальной мембраны.

CACath L 1,75 нкат/г белка

0ACathL 2,06 нкат/г белка

Клаб Cath L 0,31/2,06 = 0,15

НСА др 126,57 нкат/г белка

САдр 173,88 нкат/г белка

ОАдр 300,45 нкат/г белка

Клаб Ар 126,57/300,45 = 0,42

КСКА Клаб АР / КлабСаШ = 0,42/0,15 = 2,67 Кска= 1 - 2,67 = -1,67

Дополнительная информация

Конфликт интересов: отсутствует.

Исследование выполнено в соответствии с

планом научной работы ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования, написа-

Литература

1. Repnik U., Stoka V., Turk V., et al. Lyso-somes and lysosomal cathepsins in cell death // Biochimica et Biophysica Acta. 2012. Vol. 1824. P. 22-33.

2. Terman A., Kurz T., Gustafsson B., et al. Lysosomal Labilization // IUBMB Life. 2006. Vol. 58, №9. P. 531-539.

3. Пупышев А.Б. Пермеабилизация лизосомальных мембран как апоптогенный фактор // Цитология. 2011. Т. 53, №4. С. 313-324.

4. Покровский А.А., Тутельян В.А. Лизосо-мы. М.: Издательство Наука, 1976.

5. Repnik U., Cesen M.H., Turk B. Measuring Cysteine Cathepsin Activity to Detect Lyzo-somal Membrane Permeabilization // Cold Spring HarbProtoc. 2016. (5). https://www. ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27140915

6. Turk V., Stoka V., Vasiljeva O., et al. Cysteine cathepsins: From structure, function and regulation to new frontiers // Biochimica et Biophysica Acta. 2012. Vol. 1824. P. 68-88.

7. Абаленихина Ю.В. Окислительная модификация белков и лизосомальный цис-теиновый протеолиз иммунокомпетент-ных органов крыс в условиях модулирования синтеза оксида азота: дис. ... канд. биол. наук. Рязань, 2014.

8. Фомина М.А., Кудлаева А.М., Рябков А.Н. Влияние L-карнитина in vitro на активность лизосомальных цистеиновых протеиназ и состояние лизосомальной мембраны // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2017. №1. С. 14-20.

9. Barrett AJ, Kirschke H. Cathepsin B,

cathepsin H, cathepsin L. // Methods in Enzymol. 1981. Vol. 80. P. 535-561.

10. ПанинЛ.Е., Маянская Н.Н. Лизосомы: роль в адаптации и восстановлении. Новосибирск: Издательство Наука СО, 1987.

ние текста - Ф.М. А.

Получение и обработка экспериментальных

данных, участие в написании текста - А.Ю.В.

Получение экспериментальных данных -

К.А.М.

Научное консультирование, редактирование

материала - Т. А. А.

References

1. Repnik U, Stoka V, Turk V, et al. Lyso-somes and lysosomal cathepsins in cell death. Biochimica et Biophysica Acta. 2012; 1824:22-33. doi:10.1016/j.bbapap.2011. 08.016

2. Terman A, Kurz T, Gustafsson B, et al. Lyzosomal Labilization. IUBMB Life. 2006; 58(9):531-9. doi: 10.1080/15216540600904885

3. Pupyshev AB. Permeabilizatsiya lizosomal'-nykh membrane kak apoptogennyy faktor. Citologiya. 2011;53(4):313-24. (In Russ).

4. Pokrovskij AA, Tutel'yan VA. Lizosomy. Moscow: Izdatel'stvo Nauka; 1976. (In Russ).

5. Repnik U, Cesen MH, Turk B Measuring Cysteine Cathepsin Activity to Detect Lysosomal Membrane Permeabilization. Cold Spring Harb Protoc. 2016;(5). https:// www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27140915 doi: 10.1101/pdb.prot087114.

6. Turk V, Stoka V, Vasiljeva O, et al. Cysteine cathepsins: From structure, function and regulation to new frontiers. Biochimica et Biophysica Acta. 2012;1824:68-88. doi: 10. 1016/j.bbapap.2011.10.002.

7. AbalenihinaYuV. Okislitel'naya modifikaciya belkov i lizosomal'nyj cisteinovyj proteoliz immunokompetentnyh organov krys v usloviyah modulirovaniya sinteza oksida azota [dissertation]. Ryazan'; 2014. (In Russ).

8. Fomina MA, Kudlaeva AM, Ryabkov AN. Vliyanie L-karnitina in vitro na aktivnost' I.P. Pavlov Russian Medical Biological Herald. 2017;1:14-20.

9. Barrett AJ, Kirschke H. Cathepsin B, cathepsin H, cathepsin L. Methods in Enzymol. 1981;80:535-61.

10. Panin LE, Mayanskaya NN. Lizosomy: rol v adaptatsiiivosstanovlenii. Novosibirsk: Izda-tel'stvo Nauka SO; 1987. (In Russ).

Информация об авторах [Authors Info]

Фомина Мария Алексеевна - кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры биологической химии с курсом КЛД ФДПО ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России, г. Рязань, Российская Федерация (автор, ответственный за переписку); e-mail: [email protected]

Maria A. Fomina - PhD, associate professor, associate professor of the Department of Biological Chemistry with course of clinico-laboratory diagnostics of the Faculty of Additional Professional Education of RyazSMU, Ryazan, Russian Federation; e-mail: [email protected] SPIN; 1480-4281; ORCID ID: 0000-0001-5550-0625

Абаленихина Юлия Владимировна - кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры биологической химии с курсом КЛД ФДПО ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России, г. Рязань, Российская Федерация.

Yulia V. Abalenikhina - PhD, Senior Teacher of the Department of Biological Chemistry with course of clinico-laboratory diagnostics of the Faculty of Additional Professional Education of RyazSMU, Ryazan, Russian Federation. SPIN: 4496-9027; ORCID ID: 0000-0003-0427-0967

Кудлаева Анна Михайловна - ассистент кафедры биологической химии с курсом КЛД ФДПО ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России, Рязань, Российская Федерация.

Anna M. Kudlaeva - Assistant of the Department of Biological Chemistry with course of clinico-laboratory diagnostics of the Faculty of Additional Professional Education of RyazSMU, Ryazan, Russian Federation. SPIN: 3416-3961; ORCID ID: 0000-0002-4004-9058

Терентьев Александр Александрович - доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАН, профессор кафедры биохимии и молекулярной биологии лечебного факультета ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России, Москва, Российская Федерация.

Aleksandr A. Terent'ev - PhD, DSc, Professor, a corresponding member of the RAS, Professor of the Department of Biochemistry and Molecular Biology of General Medicine Faculty of Pirogov Russian National Research Medical Academy of Health Ministry of Russia, Moscow, Russian Federation. SPIN: 1141-6524; ORCID ID: 0000-0003-2453-8377

Цитировать: Фомина М.А., Абаленихина Ю.В., Кудлаева A.M., Терентьев А.А. Способ оценки селективного изменения компартментализации активности лизосомальных цистеиновых протеиназ // Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2018. Т. 6, №2. С. 277-284.

To cite this article: Fomina MA, Abalenihina YuV, Kudlaeva AM, Terent'ev AA. Method of evaluation of selective changes in compartmentalization of activity of lysosomal cysteine proteinases. Science of the young (Eruditio Juvenium). 2018;6(2):277-84.

Поступила / Received: 20.05.2018 Принята в печать / Accepted: 01.06.2018

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.