Введение к работе
Актуальность проблеми, U скелетних мкігащх и млокардо позво-ночннх центральную роль в процессах запуска сокращонля лграют мембрани Т-слстемн /МТ/. Обеспечивая Снстроо проведение возбуждения с сарколеммы вглубь мшяечішх волокон, эти мембрани передают пусковой сигнал на торминалыто цлегоріш саркоплазиатичоского ретлкулума /СР/, регулирующего уронень Са^ь в мноплазмо. Нерешенность Фундаментального вопроса о молекулярном механизма пэроноса
ТрПГГерНОГО СИГНала С ИТ На СР /nioe at al„ 1951) Hesterotf, 199'2 I
делает актуальніш исследование свойств жлокулнршіх компонентов этих Мембран, обеспечивающих саму возможность осуществления внут-рш'-лоточной пусковой сигнализации. Однако вплоть до недавнего времени блохшяческш исследования МТ бнлк зитруднеш из-за на-, возможности та отделонш от іірямеси других кдеточпкх мембран. Разработка э'Цоктявних методов наделения лз шшгсшшх иашой очи-щенніїх мембранних Дракций привела к пдонттТ'Икадли спетфіческой для МТ виеокоактнвгай Нс|. -АТч'азн, которую стали рассматривать в качество энзиматического маркера этих мембран /sabbadini at ai., ізезі iiidaigo, 1903 /. Несмотря на сходство іЮіЮ'лрих структур-номолокулярннх характеристик этого Вермонта с Са''+-АТФаэой UP били установленії сущестішшше отличия по рму Опохткчвсніх свойств отих ЛТФаз / н«по «t аі., 1907 /. что позволило высказать предположение об их генетически предопределенном различии
/Damiani et al., 1987 /. УСТПЦОВЛеіШО у.'ПМЛЧЄСКОЙ ЛНДЛВИДуаЛЫЮ-
стл Ыд/^-АТФазн юі щипнуло задачу вияснення оо іїункцюнальнон роли в мишочішх мембранах. Тем не (.гонов ни одно из предположений до сих пор не получило достаточного экспериментального подтверждения. Опроделенной предпосылкой успешного рошеная данной задачи является углубление н:шях нредстапленлй о свойствах отой АИазн, в частности, віншлонпо связи мозду ее свойствами л фуш-циональш.м профилем мембран, для которых характерна преимущественная локализация итого фермента.
Согласью данишл литорагурн, скоростные характеристики циклов " сокращение -расслабление" поперечнополосатых мшпп коррелируют со* степенью развития' Т-слстоми н СР, а также с коллчестдам мостикових контактов мегіду лх мембранами. На ({оно морпо-фуїшии-откчыюй СОНРЯ.-ЇЄШЮСТП зтях систем он.ччлтелыши интерес представляют ерлвнптолыгоо. изучение свойств молекулярних компонентов
мембран.ЫТ и СР. В первую очерадь ого относится к Ыа"+- и Са -АТФаэам, тем более, что до настоящего времени как сами Т-систша и СР, так и молекул ирные компоненти их мембран очень ограничено охарактеризованы лишь в некоторых разных мышечных волокнах позвоночных. В го же время следует отметить, что сравнительное изучение отях А№з с использованием разнообразных в монофункциональном отношении мшечшх тканей, животных различного уровня эволюционного развития создает предпосылки выявления ведущих биотических факторов формирования специфических свойств изучаемых ферментов,' а также,' соответственно, и устапоьлешш воз-можиой функциональной роли Ма -АТФаэы в мышцах.
Цель и задачи исслелования. Целью настоящего исследования явилось сравнительное изучение свойств и особенностей распределения мембранных Mai"'- и Са"+-АЇ*аз в функционально различных мышцах животных разного уровня оьолюцдашюго развития, а такие ъи-явление на отой основе возможной фушециональной роли Mdf*-АТФазы в мышечных тканях. Длл досидашш указанной цели били поставлены следуидие задачи:
провести систематическое сравнительное исследование особен костей распределения Ма+- и Са^-АЇЗаз в мембранах функционально раэличних ыьшц животных разного уровня эволюционного развития;
получить высокоочшценные фракции мембран Т-каналов и сар-коплазматического рвтикулума мышц различного гистогенетичеокого типа;
провести сравнительное исследование свойств Мог1"- и CaOT-АЇФаз, локализованных в этих мембранных фракциях;
разработать метод хрома.тографического разделения и очистки исследуемых ферментов,'
исследовать влияние на активность М4- - и Саг*-АТФаэ различных факторов /гвдербария, невесомость, денервация, тенотомия, различные" формы параличей, тренировка/, вызывающих изменения 'функционального состояния мышечных тканей;
- исследовать чувствительность Maf*- и Са2+- АТФаз но отш-
шеншо к фарыакологичеешм агентам, оказывающим влияние на мышеч
ное сокращение.
" Научная новизна. Впервые проведен развернутый сравнительный анализ распределения и свойств Ыр^+- и'Са^-АТФаэ в мембранах функционально различных мышц киваишх разного уровня эвоявциошю
і І -
развития, позволившій выявить-универсальную локализацию f.to^*"— ЛТФазн как основного интегрального (Тормента мембран Т-каналов и их функциональных аналогов. На основании различия в своііствах исследуемых мембранних ферментов впервые разработан метод хрома-тографнческого разделения М4^+- и Са2+-А№із из общего окотракта, позволивший получить высокоочищенше препараты этих форментов о минимальными потерши их количества на всох этапах выделения.
Практическая значимость работе. Результата проведенных ис
следований били использованы в медико-биологической практике для
оценки состояния периферическо/1 части двигательного аппарата жи
вотных при воздействии на них экстремальных факторов среди /неве
сомости, гипербарической среды, температуры, давления
и др./. Они способствовали выяснению адаптационных пределов мышц
двигательного аппарата и миокарда в условиях длительных глубоко-
водішх погружения. И, Наконец, результаты данной работы служат
перспективной предпосылкой к разработке новой проблемы - принци
пов патогенетически обоснованного лечения и профилактики двига
тельных расстройств при различных і/ормах церебрального паралича.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований доложены и обсуждены на:.
всесоюзных симпозиумах по биофизике и биохимии мышечного сокращения / Тбилиси, 1985, Тбилиси,1585, Киев,1986, Москва,I8G6, Пущино, 1907, Ленинград,1980, Тбилиси,1989, Москва, 1990/, на Международном рабочем совещании по программе "Интеркосмоо"-/Москва., 1906/, на VI Всесоюзной конференции по экологической физиологии и биохимии рнб /Вильнюс,IS05/.
По материала!,! диссертации опубликовано ІЗ работ.
Структура и объем диссертации.-Диссертация состоит из введения, обзора литературы //&<*>/, экспериментальной части }6ff.,! заключения, выводов и списка основної! используемой литературы 111 наименовании, из них 3%, отечественных и %й& зарубожных авторов/. Работа изложена на 3% страницах машинописного текста, включая, /f страниц списка*.'литературы. Текст диссертации иллюстрирован ІЗ таблицами и /2. рисунками.