Активность нейтральных протеаз в тканях животных при зимней спячке и гипотермии
Диссертация - Биология
Другие диссертации по предмету Биология
общей активности нейтральных протеаз можно объяснить ревизией белкового состава тканей, а также появлением новых пептидов (Croall, Demartino, 1991; Chua et al., 2000), возможно, за счет реакций ограниченного протеолиза.
В сердечной мышце такая высокая общая активность нейтральных протеаз сохраняется до впадения в спячку (в 1-й месяц спячки активность ферментов минимальная). По мере выхода из спячки общая активность нейтральных протеаз вновь повышается. Можно предположить, что для сердечной мышцы, в отличие от печени очень важна общая активность нейтральных протеаз не только при подготовке, но и на всех этапах зимней спячки.
.2 Активность нейтральных протеаз в тканях суслика в ходе
самосогревания после индуцированного пробуждения
Пробуждение зверьков после длительного состояния зимней спячки можно рассматривать как процесс адаптации к новым условиям, связанный с интенсификацией обмена веществ, возрастанием потребления кислорода и повышением температуры тела. В связи с этим нам представлялось интересным исследование изменения активности нейтральных протеаз на этапах самосогревания сусликов при пробуждении от зимней спячки (табл. 2).
Нами обнаружено, что наиболее существенное изменение общей активности ферментов в ходе индуцированного пробуждения происходит в мозгу (рис. 4, 8). Повышение температуры тела с 3С до 10С приводит к повышению общей активности нейтральных протеаз в 4 раза. Дальнейшее повышение температуры тела пробуждающихся животных до 20С приводит к еще большему росту активности ферментов (в 6 раз), относительно глубокой зимней спячки. Однако, согревание зверьков до 25 и 30С не приводит к дальнейшим изменениям активности нейтральных протеаз. Полное самосогревание животных до 37С приводит к росту общей активности ферментов в 8 раз относительно зимней спячки.
Таблица 2. Общая активность нейтральных протеаз в тканях (мкмоль тирозина/г влажной ткани) сусликов на этапах самосогревания после индуцированногопробуждения (n=5); инкубация проб при 37С
Ткани Спячка t=3-4ССамосогревание до температуры тела:10С20С25С30С37СМозг 0.70.022.70.2 p<0.014.20.5 p<0.0014.80.4 p<0.0014.50.6 p<0.0015.70.2 p<0.001Печень 11.50.512.20.5 18.81.0 p<0.0118.30.4 p<0.0116.52.0 p<0.0521.60.5 p<0.001Сердце 8.11.08.20.310.31.410.21.010.21.19.40.9- значение достоверно относительно данных при спячке
Как было отмечено ранее, процесс пробуждения от гибернации находится под контролем ЦНС, вследствие чего в мозгу происходят весьма сложные биохимические изменения, которые приводят к такому значительному росту активности протеолитических ферментов при повышении температуры тела.
Как видно из табл. 2 и рис. 5 в печени, также как и в мозгу наблюдается повышение общей активности нейтральных протеаз по мере повышения температуры тела пробуждающихся сусликов. При самосогревании до 20С наблюдается повышение общей активности нейтральных протеаз на 63%. В интервале от 20 до 30С достоверных различий в изменении активности ферментов нет. Полное самосогревание животных до 37С приводит к повышению общей активности нейтральных протеаз на 88% относительно зимней спячки.
Рис. 4. Динамика (в % по отношению к контролю) изменения активности нейтральной протеазы мозга сусликов по мере самосогревания после 2-х месячной спячки (tт=3-4С). Здесь и далее:* - достоверность различий относительно зимней спячки
Рис. 5. Динамика (в % по отношению к контролю) изменения активности нейтральной протеазы печени сусликов по мере самосогревания после 2-х месячной спячки (tт=3-4С).
Рис.6. Динамика (в % по отношению к контролю) изменения активности нейтральной протеазы сердечной мышцы сусликов по мере самосогревания после 2-х месячной спячки (tт=3-4С).
Рис. 7. Общая активность нейтральных протеаз в тканях суслика на этапах самосогревания (tинкубации=37С).
Рис. 8. Общая активность нейтральных протеаз в тканях суслика на этапах самосогревания (tинкубации соответствует температуре тела животного).
В сердечной мышце достоверных изменений общей активности нейтральных протез по мере самосогревания сусликов нет (рис. 6).
Так как инкубация проб при 37С определяет оптимальную активность ферментов и не соответствует истинным значениям при той же температуре тела животного, нами определена общая активность нейтральных протеаз при температурах инкубации, соответствующих температуре тела сусликов (рис. 8).
Так называемая истинная активность нейтральных протеаз по мере повышения температуры тела в разных тканях повышается по-разному. Наиболее равномерно этот процесс протекает в мозгу, а наиболее выражена кривая зависимости общей активности нейтральных протеаз от температуры тела в печени, т.е. по мере согревания суслика она в печени стремительно растет и достигает наибольших значений по сравнению с мозгом и сердечной мышцей. Если оптимальная активность нейтральных протеаз в сердечной мышце не зависит от температуры тела (рис. 7), то истинная активность нейтральных протеаз, как видно из рис. 8, значительно возрастает, особенно в интервале температур 25-37С. Таким образом каждая ткань: мозг, печень и сердце неодинаково готовятся к выходу из спячки.
Разная температурная зависимость активности нейтральных протеаз в различных тканях свидетельствует о том, что в каждой ткани зимоспящего животного существуют свои нейтральные