АКТИВНОСТЬ КАТЕПСИНА D ВЛИЧИНКАХ ПЧЕЛИНЫХ МАТОК
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. РЕГУЛЯТОРНЫЕ ПЕПТИДЫ ПЧЕЛ 6
1.1 Регуляторные пептиды 6
1.2 Обмен регуляторных пептидов 10
1.3 Продукты пчеловодства 13
1.3.1 Пчелиный расплод 13
1.3.2 Маточное молочко 16
ГЛАВА 2. ФЕРМЕНТЫ ОБМЕНА РЕГУЛЯТОРНЫХ ПЕПТИДОВ 18
2.1 Внутриклеточные протеолитические ферменты и их роль в обмене
регуляторных пептидов 18
2.2 Кислые протеазы 20
2.3 Катепсин D 22
2.4 Активность кислых протеаз в личинках трутней 24
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ АКТИВНОСТИ
КИСЛЫХ ПРОТЕАЗ В ЛИЧИНКАХ МАТОК ПЧЕЛ 34
3.1 Материалы исследования 34
3.2 Субклеточное фракционирование 34
3.3 Метод определения активности кислых протеаз 35
3.4 Метод определения белка 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 39
ГЛАВА 1. РЕГУЛЯТОРНЫЕ ПЕПТИДЫ ПЧЕЛ 6
1.1 Регуляторные пептиды 6
1.2 Обмен регуляторных пептидов 10
1.3 Продукты пчеловодства 13
1.3.1 Пчелиный расплод 13
1.3.2 Маточное молочко 16
ГЛАВА 2. ФЕРМЕНТЫ ОБМЕНА РЕГУЛЯТОРНЫХ ПЕПТИДОВ 18
2.1 Внутриклеточные протеолитические ферменты и их роль в обмене
регуляторных пептидов 18
2.2 Кислые протеазы 20
2.3 Катепсин D 22
2.4 Активность кислых протеаз в личинках трутней 24
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ АКТИВНОСТИ
КИСЛЫХ ПРОТЕАЗ В ЛИЧИНКАХ МАТОК ПЧЕЛ 34
3.1 Материалы исследования 34
3.2 Субклеточное фракционирование 34
3.3 Метод определения активности кислых протеаз 35
3.4 Метод определения белка 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 39
В последние время большое количество продуктов жизнедеятельности насекомых используется в качестве лечебных продуктов. Влияние производных таких продуктов пчеловодства как маточное молочко, перга, мёд определяется мягкостью, большой степенью безопасности, высокой терапевтической активностью. А низкая стоимость делает их использование более высоким в отношении препаратов полученных иными способами.
Среди биологически активных продуктов пчеловодства ледурующее место занимает маточное молочко. В его состав входит ряд важнейших компонентов: белков, липидов, аминокислот, витаминов, ферментов, макро - и микроэлементов. Маточное молочко с таким сбалансированным саставом полезных веществ оказывает на организм тонизирующее, иммуностимулирующее действие, активирует обменные процессы, реконствруирует деятельность желез внутренней секреции, содействет повышению стойкости организма к инфекциям, успешно применяется при множестве заболеваний сердечнососудистой системы, желудочно-кишечного тракта.
Вместе с тем у маточного молочка хорошо выражены антиоксидантные свойства. Оно снижает перекисное окисление липидов и этим оказывает гиполитическое действие, приводящее к нормализации липидного спектра крови, что уменьшает риск развития атеросклероза, гипертонической болезни, инфаркта миокарда и инсульта. Маточное молочко расширяет мелкие кровеносные сосуды и этим нормализует микроциркуляцию крови в тканях органов, прежде всего в миокарде.
Для понимания эволюционного развития организмов чрезвычайно важно исследование молекулярных механизмов регуляции метаболизма на конкретных этапах онтогенеза. Обмен веществ на протяжении всего жизненного цикла любого организма претерпевает существенные изменения.
Особенно интенсивно эти процессы протекают у насекомых при смене фаз развития.
Известно, что масса пчелиной личинки за несколько суток увеличивается в тысячу раз, что позволяет говорить о высокой интенсивности обмена веществ.
Скорость и направленность метаболических процессов, как известно, определяются ферментативными реакциями., среди которых особо можно выделить ферменты белкового катаболизма. ( О роли кратко, как поставщиков аминокислот для синтеза белка) При этом изучение динамики активности протеолитических ферментов в онтогенезе может дать существенную информацию о процессах клеточной дифференцировки и морфогенеза, сопровождающих развитие личинок. Ряд авторов отмечают, что изучение ферментов насекомых в онтогенезе имеет фрагментарный характер.
В процессе онтогенетического развития организма важные функции выполняют протеолитические ферменты, действию которых подвержены все без исключения структурные белки, ферменты, многочисленные по спектру физиологического действия пептиды. В результате действия протеолитических ферментов в клетке, с одной стороны - разрушаются «отработанные» белки, а с другой стороны - высвобождаются белки, пептиды с новыми физико-химическими и биологическими свойствами, что, естественно, сказывается на всем комплексе обменных процессов. Другими словами, протеолитические ферменты осуществляют контроль над метаболизмом в клетке на протяжении всего периода существования живого организма.
Большинство исследователей относят катепсин D к ферментам лизосомальной локализации, принимающих участие в реакциях неспецифического протеолиза. Также по литературным данным известно, что катепсину D и другим кислым протеазам отводится лидирующая роль в метаболизме запасных белков на стадии эмбриогенеза насекомых.
Цель нашего исследования - обзор данных по изучению активности катепсина D в личинках трутневого расплода с разработкой дальнейшей методики исследования данного фермента в личинках маток пчел.
Личинки маток пчел представляют собой достаточно дорогой и редкий биологически активный материал, поэтому перед тем как приступать к работе над ним необходимо апробировать стратегию исследования на более доступном и приближенным по свойствам материале - трутневом расплоде.
Результаты позволят выяснить роль исследуемых ферментов в росте и развитии личинок пчелиного расплода. Так же полученные данные дадут представление о значение трипсинподобных ферментов и кислых протеаз в метаболизме личинок пчел на разных этапах онтогенеза.
Бакалаврская работа написана на 46 листах, содержит 8 рисунков, 1 таблица и список литературы на русском и английском языках из 73 источников.
Среди биологически активных продуктов пчеловодства ледурующее место занимает маточное молочко. В его состав входит ряд важнейших компонентов: белков, липидов, аминокислот, витаминов, ферментов, макро - и микроэлементов. Маточное молочко с таким сбалансированным саставом полезных веществ оказывает на организм тонизирующее, иммуностимулирующее действие, активирует обменные процессы, реконствруирует деятельность желез внутренней секреции, содействет повышению стойкости организма к инфекциям, успешно применяется при множестве заболеваний сердечнососудистой системы, желудочно-кишечного тракта.
Вместе с тем у маточного молочка хорошо выражены антиоксидантные свойства. Оно снижает перекисное окисление липидов и этим оказывает гиполитическое действие, приводящее к нормализации липидного спектра крови, что уменьшает риск развития атеросклероза, гипертонической болезни, инфаркта миокарда и инсульта. Маточное молочко расширяет мелкие кровеносные сосуды и этим нормализует микроциркуляцию крови в тканях органов, прежде всего в миокарде.
Для понимания эволюционного развития организмов чрезвычайно важно исследование молекулярных механизмов регуляции метаболизма на конкретных этапах онтогенеза. Обмен веществ на протяжении всего жизненного цикла любого организма претерпевает существенные изменения.
Особенно интенсивно эти процессы протекают у насекомых при смене фаз развития.
Известно, что масса пчелиной личинки за несколько суток увеличивается в тысячу раз, что позволяет говорить о высокой интенсивности обмена веществ.
Скорость и направленность метаболических процессов, как известно, определяются ферментативными реакциями., среди которых особо можно выделить ферменты белкового катаболизма. ( О роли кратко, как поставщиков аминокислот для синтеза белка) При этом изучение динамики активности протеолитических ферментов в онтогенезе может дать существенную информацию о процессах клеточной дифференцировки и морфогенеза, сопровождающих развитие личинок. Ряд авторов отмечают, что изучение ферментов насекомых в онтогенезе имеет фрагментарный характер.
В процессе онтогенетического развития организма важные функции выполняют протеолитические ферменты, действию которых подвержены все без исключения структурные белки, ферменты, многочисленные по спектру физиологического действия пептиды. В результате действия протеолитических ферментов в клетке, с одной стороны - разрушаются «отработанные» белки, а с другой стороны - высвобождаются белки, пептиды с новыми физико-химическими и биологическими свойствами, что, естественно, сказывается на всем комплексе обменных процессов. Другими словами, протеолитические ферменты осуществляют контроль над метаболизмом в клетке на протяжении всего периода существования живого организма.
Большинство исследователей относят катепсин D к ферментам лизосомальной локализации, принимающих участие в реакциях неспецифического протеолиза. Также по литературным данным известно, что катепсину D и другим кислым протеазам отводится лидирующая роль в метаболизме запасных белков на стадии эмбриогенеза насекомых.
Цель нашего исследования - обзор данных по изучению активности катепсина D в личинках трутневого расплода с разработкой дальнейшей методики исследования данного фермента в личинках маток пчел.
Личинки маток пчел представляют собой достаточно дорогой и редкий биологически активный материал, поэтому перед тем как приступать к работе над ним необходимо апробировать стратегию исследования на более доступном и приближенным по свойствам материале - трутневом расплоде.
Результаты позволят выяснить роль исследуемых ферментов в росте и развитии личинок пчелиного расплода. Так же полученные данные дадут представление о значение трипсинподобных ферментов и кислых протеаз в метаболизме личинок пчел на разных этапах онтогенеза.
Бакалаврская работа написана на 46 листах, содержит 8 рисунков, 1 таблица и список литературы на русском и английском языках из 73 источников.
Настоящая работа была посвящена разработке методов исследования активности кислых протеаз в личинках маток пчел, изучению регуляторных пептидов и протеолитических ферментов, участвующих в их обмене белка в личинках пчелиного расплода на разных стадиях развития.
Приступая к выполнению работы, мы основывались на представлении о ключевой роли протеолиза в развитии насекомых с одной стороны и весьма слабой степени изученности, как регуляторных пептидов насекомых, так и ферментов их обмена с другой.
За последнее время в литературе накоплена лишь незначительная информация о пептидах насекомых, в основном, исследователи концентрируют свое внимание на антимикробных пептидах, обходя стороной вопрос регуляторных пептидов. Также весьма скудны данные о протеолитических ферментах, участвующих в генезе и деградации регуляторных пептидов на конкретном этапе онтогенеза насекомых.
Объектом нашего исследования не случайно была выбрана личинка пчелы. Скорость метаболических процессов в течение семи дней ее развития не имеет аналогов в живой природе: личинка пчелы за максимально короткий период увеличивает свою массу в 1500 раз, что говорит о высоких темпах анаболических процессов, которые, несомненно, находятся под контролем протеолитических ферментов и регуляторных пептидов.
Используя современные методы определения концентрации пептидов и белков, мы установили динамику их изменения в процессе развития личинки. Судя по полученной картине распределения белков и пептидов в онтогенезе личинок, можно сказать, что наиболее высокая интенсивность процессов клеточной дифференцировки и морфогенеза происходит на вторые сутки развития личинки.
Изучение динамики регуляторных пептидов и протеолитических ферментов в онтогенезе личинок пчелиного расплода раскрывает эволюционные механизмы становления регуляторного континуума насекомых, а также позволяет использовать личинки с максимальным содержанием регуляторных пептидов для создания препаратов, обладающих ноотропным и нейростимулирующим эффектом.
В ходе выполнения ВКР были сделаны следующие выводы:
1. Разработаны методы исследования активности кислых протеаз в личинках маток пчел.
2. Выявлено, что в личинках пчел содержится достаточное количество регуляторных пептидов и протеолитических ферментов, участвующих в их обмене белка в личинках пчелиного расплода на разных стадиях развития.
Приступая к выполнению работы, мы основывались на представлении о ключевой роли протеолиза в развитии насекомых с одной стороны и весьма слабой степени изученности, как регуляторных пептидов насекомых, так и ферментов их обмена с другой.
За последнее время в литературе накоплена лишь незначительная информация о пептидах насекомых, в основном, исследователи концентрируют свое внимание на антимикробных пептидах, обходя стороной вопрос регуляторных пептидов. Также весьма скудны данные о протеолитических ферментах, участвующих в генезе и деградации регуляторных пептидов на конкретном этапе онтогенеза насекомых.
Объектом нашего исследования не случайно была выбрана личинка пчелы. Скорость метаболических процессов в течение семи дней ее развития не имеет аналогов в живой природе: личинка пчелы за максимально короткий период увеличивает свою массу в 1500 раз, что говорит о высоких темпах анаболических процессов, которые, несомненно, находятся под контролем протеолитических ферментов и регуляторных пептидов.
Используя современные методы определения концентрации пептидов и белков, мы установили динамику их изменения в процессе развития личинки. Судя по полученной картине распределения белков и пептидов в онтогенезе личинок, можно сказать, что наиболее высокая интенсивность процессов клеточной дифференцировки и морфогенеза происходит на вторые сутки развития личинки.
Изучение динамики регуляторных пептидов и протеолитических ферментов в онтогенезе личинок пчелиного расплода раскрывает эволюционные механизмы становления регуляторного континуума насекомых, а также позволяет использовать личинки с максимальным содержанием регуляторных пептидов для создания препаратов, обладающих ноотропным и нейростимулирующим эффектом.
В ходе выполнения ВКР были сделаны следующие выводы:
1. Разработаны методы исследования активности кислых протеаз в личинках маток пчел.
2. Выявлено, что в личинках пчел содержится достаточное количество регуляторных пептидов и протеолитических ферментов, участвующих в их обмене белка в личинках пчелиного расплода на разных стадиях развития.
