Введение к работе
Актуальность теш.
В настоящее.время -показано, что кроые. "внеаних" эффекторов (гормоны, мембраноактивные соединения) в рр-уляции функционального состояния мембран огромная роль принадлежит эндогенным мембранньм системам, осуществляющим ферментативные и неферментативные превращения мембранных фосфолипилов, К этим системам относятся липолитические ферменты, катализирующие' гидролиз и трансэтерификацию мембранных липидов, а также системы ферментативного и неферменгативного перекисного окисления липидов (ПОЛ). Процессы ферментативного гидролиза и ПОЛ являются универсальными. они обнаружены практически во всех типах мембран.- Показано, что как эндогенные фосфолипазы, так и система'ПОЛ играют важную роль во многих функциональных процессах; транспортных, энергетических, сигнальных. Важнейшую и во многом определяющую роль играют липолиз и ПОЛ в патологических процессах. Ясно, что системы липолиза и ПОЛ, локализованные в одной и той же мембране, действующие на один и тот же субстрат И' участвующие в одних и тех же функциональных процессах, должны'быть взаимосвязаны и взаи-мозависимы. -Однако литературные данные об этой взаимосвязи противоречивы. Так. например, одними авторами был продемонстрирован стимулирующий эффект фосфолипазы Аг на скорость ПОЛ, другими же - ингибирование ПОЛ в оезультате гшюолиза мембранных фосфолипидов фосфолипазон А2 Многими авторами показано что фосфолипазы предпочтительнее гидролизуют окисленные фосфолипиды однако есть и прямо противоположные данные Большая часть- работ посвящена изучению взаимосвязи ПОЛ и фосфолипазы А2 связь других фосфолипаэ- С D и лизофосфо-липазы А игра>овдх не менее важную роль в'рефляции мембранных функций - с процессами ПОЛ практически не изучена
Основной целью диссертационной работы явилось ' изучение взаимосвязи между ПОЛ и' ферментативным, лйполизом в модельных системах и в биологических мембранах на примере митохондрий.
Для достижения указанной цели в работе были поставлены конкретные задачи, решение которых выносится на защиту:
1. Изучение взаимосвязи между ПОД и активностью фосфоли-гаэ Аг. С. D н лиэофосфолипазы А в модельных системах; липо-сомах и мицеллах из яичных фосфолипидов..
Z. Изучение взаимосвязи между индуцированным ПОЛ и активностью эндогенных фосфолипаз Аг, С . D и лиэофосфолипазы . А в митохондриях печени крыс.
Научная новизна.
Впервые изучена на молекулярном уровне взаимосвязь ыехду ПОЛ и активностью фосфолипаэ разной позиционной специфичности. В модельных системах показано ингибирующее влияние фос-фолипаэ Аз и D на скорость Fe2+- индуцированного ПОЛ. Гидролиз фосфолипидов фосфолипазой С, напротив, существенно увеличивает nодверженность фосфолипидов перекисному окислении. Фосфолипаэы С и D предпочтительнее паролизуюг неокисленные фосфолипиды. Показано, что окисленные фосфолипиды являются конкурентными ингибиторами фосфодипазы С..
Впервые изучена взаимосвязь между ПОЛ и активностью эндогенных фосфолкпаз в митохондриях. Показано, что продукты перекионого окисления митохондриальных фосфолипидов, образующиеся пол действием Fe2+ и аскорбата, а так«е гидроперекиси кумода, существенно влияют на активность митохондриальных фосфолипаз: активируют фосфолипаэы кг. С, D и лизофосфолипа-sy А . Гидролиз митохондриальных фосфолипидов как экзогенными. так и эндогенными фосфолипазами приводит к резкому снижению скорости ПОЛ, индуцированного в системе Fe2+- аскорбат и гидроперекисью кумола после гидролиза.
Практическое еначение.
Ревультагы изучения взаимосвязи мевду ПОЛ и активностью эндогенных'фосфолипаз в.митохондриях могут иметь важное значение в понимании, механизмов повреадения митохондриальных. мембран при окислительном стрессе и патологических состояниях. а также в.разработке способов защиты от окислительного повреждения мембран.
Установленные факты активации митохондриальных фосфолипаз., продуктами ПОЛ, а также усиления фосфолипазами эффекта ПОЛ на состояние мембран дают основание полагать, что именно активация фосфолипаз является главной причиной деградации мембран при различных.патологиях, сопровождающихся ПОЛ. О другой стороны, обнаруженный эффект резкого снижения подвер-
женности мигохондриальных фосфолипидов перекисному окислению в результате их гидролиза экзогенными'и эндогенными фосфоли-пазой Аг и лизофосфолипазой А, свидетсльствуют о том. что мембранные фосфолипазн в определенных условиях могут играть защитную роль в предотвращении, окислительного этресса.
Апробация. работ.
Материалы диссертационной работы, докладывались и . обсуж-дались на конференции посвяиенной 60-летию Ташмухамедова Б.Л.(1995 г.), на объединенном'заседании кафедр биофизики. биотехнологии и физиологии человека и животных биологического факультета ТаыГУ (1993 г.).
'Публикации.
.Основные результаты работы опубликованы в 3 печатных ра- . ботах.
Структура и обьем работ».
Диссертационая работа состоит из введения,. трех глав, гаключения, ВЫВодОБ, списка литературы и содержит 115 страниц основного текста, 13 рисунков, 11 таблиц. Список цитированной литература включает 93 наименований.
Список сокращеяиЛ. ' '
PLA2 - фосфолипаза А2, PLC - фосфолипаза С. PLD - фосфо-липаза D, LPLA - лизофосфолипаза А, ФХ'- фосфатидилхолин, ЛФХ - лизофосфатидилхолип, ФЭА - фосфатидилэтаноламин, ЛФЭА - лиззфосфатвдилэтаноламин. К.Ч - кардиолипин. ЛКЛ-- лизокар-диолипин, ФЯ - фосфатидилинозит. ФС - фосфатидилсерин, СМ -сфингомнелнн, <Ж - фосфатвдная кислота, СЖК. - свободные лирные кислоты, Ж - жирные.кислоты, МЦА - малоновый диальде-гид, ДК - диеновые коньюгаты, ПОЛ- перекисное окисление ли-пидов. Ds-Na - додецилсульфат натрия.' Vmax - максимальная " скорость ферментативной реакции, Km - константа Михазлиса.