Активность нейтральных протеаз в тканях животных при зимней спячке и гипотермии
Диссертация - Биология
Другие диссертации по предмету Биология
?шение активности фермента на 122% относительно глубокой гипотермии, и не изменяет ее по сравнению с контролем.
Кальпаины катализируют образование кининов, участвующих в воспалительных процессах и с помощью ограниченного протеолиза активируют триптофангидроксилазу клеток печени животных, регулирующую биосинтез серотонина (Сологуб, Пашковская, 1988).
Согласно данным Демина и соавторов (1988), сдвиги метаболизма серотонина в головном мозгу при принудительном охлаждении организма крыс сопровождаются не повышением, а понижением функциональной активности серотонинергических структур головного мозга.
Рис. 15. Динамика изменения (в % по отношению к контролю) Са2+- зависимой активности нейтральных протеаз в печени крыс при разных температурах тела.
При умеренной 30-33С, глубокой 18-20С гипотермии, пролонгировании глубокой гипотермии в течение 2-х часов, а также гипертермии 42С происходит падение активности кальпаинов сыворотки крови на 20 - 35% относительно контрольных данных (рис. 16).
Рис. 16. Динамика изменения (в % по отношению к контролю) Са2+- зависимой активности нейтральных протеаз в сыворотке крови крыс при разных температурах тела.
Совпадение изменений содержания в крови Са2+ с возникновением и ослаблением физиологических эффектов подтверждает предположения о решающей роли этих ионов в угнетении и восстановлении физиологических функций охлажденного организма. С физиологической точки зрения особенно важным является тот факт, что резкую стимуляцию физиологических функций у охлажденных животных вызывает весьма небольшое снижение содержания Са2+ в крови. Имеются данные об индуцированном кальцием протеолизе спектрина и некоторых других белков мембран эритроцитов животных (Иванов и др., 1999).
.5 Активность глицилглицин-дипептидазы в мозгу и печени сусликов
Особую группу ферментов, осуществляющих заключительные стадии гидролиза белков, составляют дипептидазы, относящиеся к экзогидролазам. Дипептидазы ответственны за пополнение фонда свободных аминокислот для метаболических потребностей организма и имеют особое значение для нервной ткани. Одним из представителей данной группы ферментов, активность которого максимальна при нейтральном значении рН, является глицилглицин-дипептидаза (3.4.13.1).,обладающий строгой субстратной специфичностью (Цыперович, Авдеев,1978). Конечным продуктом его работыявляется глицин, входящий в состав многих белков и биологически активных соединений (Gomeza et al., 2003). Функция глицилглицин-дипептидазы нервной ткани заключается в регуляции уровня глицина в зависимости от ее метаболических потребностей. Глицин также является нейромедиаторной аминокислотой. Рецепторы к глицину имеются во многих участках головного мозга и спинного мозга и оказывают тормозное воздействие на нейроны, уменьшают выделение из нейронов возбуждающих аминокислот, таких, как глутаминовая кислота, и повышают выделение ГАМК (Li, Han, 2006). Аминокислота глицин служит медиатором в некоторых случаях постсинаптического торможения в спинном мозге. В головном мозге большая плотность глициновых рецепторов обнаружена не только в структурах ствола, но и в коре больших полушарий, стриатуме, ядрах гипоталамуса, проводниках от лобной коры к гипоталамусу, мозжечке (Watanabe et al., 1992). Рецепторы глицина и ГАМК составляют, вероятно, половину всех синаптических рецепторов мозга. Пресинаптические нервные окончания имеют транспортную систему, которая характеризуется высоким сродством к глицину, но не к какой либо другой аминокислоте. Эта система возвращает глицин из синаптической щели.
Нами исследована активность глицилглицин-дипептидазы в головном мозгу (больших полушариях) и печени неспавших зимой и пробуждающихся весной сусликов. Так как, температура тела пробуждающегося суслика 10С, а неспавшего - 37С, то нами были выбраны соответствующие температуры инкубации тканей.
Как видно из таблицы 5, при 10С, температуре, при которой суслики обычно зимой находятся в торпидном состоянии, активность глицилглицин-дипептидазы высокая, независимо от того спали зверьки или нет.
В больших полушариях головного мозга суслика активность фермента у неспавших зимой и пробуждающихся после спячки, не отличается, хотя эта температура соответствует температуре тела пробуждающегося суслика (для них она истинная).
Таблица 5 Активность глицилглицин-дипептидазы в тканях суслика в мкмоль глицина на мг белка за 30 минут инкубации (n=4-5)
Состояние животныхТемпература инкубации ткани10С 37СНеспавшие зимойБольшие полушария5.80.578.50.62 Р1<0.01Пробуждающиеся после спячки (tт =10С)5.20.25 6.90.5 Неспавшие зимойпечень4.20.2017.30.75 Р1<0.001Пробуждающиеся после спячки (tт =10С)6.50.50 7.80.45 Р2<0.001Р1 - значение достоверно относительно инкубации 10С
Р2 - значение достоверно относительно неспавших сусликов (инкубация 37С)
Оптимальная активность глицилглицин-дипептидазы, измеренная при 37С отличается незначительно в обеих сериях исследования (у неспавших сусликов она выше на 23%, но р>0.05). У сусликов пробуждающихся после спячки разница между оптимальной и истинной активностью фермента составляет 38%, а у неспавших - 45%.
Таким образом, активность глицилглицин-дипептидазы в больших полушариях головного мозга не зависит от температуры инкубации как у сусликов переживших зиму в тепле и на пищевом рационе и не уснувших, так ?/p>