Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Магнитный изотопный эффект катионов 43ca2+ в регуляции каталитической активности днк-полимеразы из клеток острого миелоидного лейкоза человека hl-60 Бухвостов Александр Александрович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Бухвостов Александр Александрович. Магнитный изотопный эффект катионов 43ca2+ в регуляции каталитической активности днк-полимеразы из клеток острого миелоидного лейкоза человека hl-60 : автореферат дис. ... кандидата Биологических наук: 03.01.04 / Бухвостов Александр Александрович;[Место защиты: Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова], 2016

Введение к работе

Актуальность.

Магнитный изотопный эффект (МИЭ), описанный в работах [А.Л. Бучаченко и соавт, 2005-2014; Amirshahi et al., 2008-2011; Sarkar et al., 2008-2011], дает возможность контроля каталитической активности металлоферментов, осуществляемого путем замены немагнитных изотопов металлов на магнитные, т.е. на изотопы тех же элементов, но с некомпенсированным ядерным спином. Так, эксперименты с заменой природного пула изотопов магния ( Mg) на его магнитный

изотоп ( Mg), а также на различные изотопы цинка в молекулах киназ и ДНК-полимераз, показали перспективность таких исследований [Buchachenko et al., 2008 - 2013; А.П. Орлов и соавт, 2012].

Актуальность данной работы, таким образом, определяется
фармакологическим потенциалом, скрытым самой возможности ядерно-

магнитного управления металл-зависимыми процессами репликации и репарации ДНК с помощью ионов парамагнитных изотопов двухвалентных металлов, входящих в состав каталитических сайтов соответствующих ферментов. Такая возможность показана в работах [А.Л. Бучаченко и соавт, 2005-2013; Sarkar et al., 2007-2011; Amirshahi et al., 2008-2011].

Актуальность настоящей работы связана также и с тем, что избирательная доставка магнитных изотопов магния и цинка в клетки ряда опухолей может эффективно обеспечиваться с помощью нанокатионитов фуллерен - порфириновой природы типа РМС16 [Amirshahi et al., 2009; Rezayat et al., 2010; Kuznetsov et al., 2010]. К числу таких опухолей относится острый миелоидный лейкоз человека [Orlova et al., 2012], в клетках которого имеет место гиперэкспрессия ДНК-полимераз Р, отвечающих за репарацию поврежденных участков ДНК, что, по мнению некоторых фармакологов, делает молекулы этих ферментов легитимными мишенями для атаки со стороны ингибирующих цитостатиков [Dalai et al., 2008; Mizushina 2009; Martin et al., 2010]. При этом внедрение ионов магнитного изотопа Са в каталитические сайты этих ферментов до сих пор не исследовалось.

Поскольку механизм действия последних может включать в себя магнитные изотопные эффекты, поиск возможных способов фармакологического применения

этих эффектов следует признать целесообразным и, следовательно, актуальным.

Цель исследования.

Оценка возможной роли магнитного изотопного эффекта катионов Са в регуляции талитической тивности ДНК-полимеразы Р как фактора цитостатического воздействия на клетки ОМЛ человека HL-60.

Задачи исследования.

1. Разработка методики выделения и очистки ДНК-полимеразы Р из хроматина
клеток HL-60.

2+ 25 2+ 2+ 43 2+

2. Изучение влияния катионов *Mg , Mg , *Са и Са на каталитическую
активность и эффективность (точность) функционирования ДНК-полимеразы Р
из клеток HL-60.

т? 2+

3. Оценка влияния низких концентраций t е и эндогенного железа в различных

25 2+ 43 2+

клетках и тканях на проявление магнитных изотопных эффектов Mg и Са в реакциях металл - зависимого биологического фосфорилирования нуклеотидов.

2+ 25 2+ 2+ 43 2+

  1. Изучение влияния *Mg , Mg , *Са и Са - переносящих фуллерен-порфириновых наночастиц РМС16 на выживаемость и апоптоз клеток HL-60.

  2. Поиск и анализ возможных корреляций между найденными параметрами магнитных изотопных эффектов, апоптозом и выживаемостью клеток HL-60.

43 2+

Оценка фармакологического потенциала магнитного изотопного эффекта Са .

Научная новизна.

В настоящей работе впервые осуществлено:

1. Выделение ДНК-полимеразы Р из хроматина клеток линии HL-60 и изучение ее
физико-химических и каталитических особенностей.

*/~< 2+ 43/—ч 2+ 43/—ч 2+

2. Изучение влияния изотопов Са (0.135 % Са ) и Са на каталитическую
активность ДНК-полимеразы Р из HL-60.

*/"< /^1 43/—ч /-Ч */-( ГЦ/|Л 43 /-( min

3. Изучение влияния СаСІ2, СаСІ2, ( Са)4гМС16 и ( Са)4гМС16 на показатели
апоптоза и выживаемости клеток HL-60.

4. Ожидаемые результаты могут впервые позволить определить направления и способы применения стабильного магнитного изотопа кальция в исследованиях, проводящихся в областях биохимии канцерогенеза, молекулярной фармакологии и экспериментальной онкологии.

Начно-практическая значимость.

  1. Предложенная методика выделения и очистки ДНК-полимеразы из хроматина клеток ОМЛ вляется вкладом арсенал препаративной биохимии, позволяющим повысить эффективность исследований в таких областях как биохимия, молекулярная фармакология, экспериментальная онкология.

  2. Полученные результаты создают основу ля ланирования дальнейших

исследований роли МИЭ - Ca в обеспечении цитостатического воздействия

43 2+

комплекса PMC16- Ca на клетки ОМЛ, что может способствовать созданию нового эффективного подхода к химеотерапии опухолей.

3. Данные работы уточняют современные представления молекулярных
механизмах репарации ДНК и о возможностях фармакологического влияния на
этот процесс в опухолевых клетках.

Апробация диссертации.

Результаты работы доложены и обсуждены на VII Международной Научной Конференции студентов, аспирантов и молодых ученых медицинских ВУЗов в РНИМУ им. Н.И. Пирогова (Москва, 2012); на 2-ом Международном конгрессе по изучению и терапии рака (Сан-Антонио, США, 2012); на 4-ом Европейском симпозиуме по эпигеномике рака (Ситжес, Испания, 2013). На 49-ой ежегодной Конференции Королевского Общества фармакологов и токсикологов (Бирмингем, Великобритания, 2013) работа удостоена Диплома 3й степени.

Структура и объем диссертации.

Материалы диссертации изложены на 118 страницах, включая иллюстрации: 8 таблиц, 25 рисунков. Диссертация остои из введения, обор лиературы, экспериментальной части (материалы и методы, результаты и их обсуждение), заключения, выводов и списка цитируемой литературы включающего 237 ссылок.