СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8
1.1 Общая характеристика пептидгидролаз нервной ткани
нелизосомальной локализации и особенности их функций 8
1.2 Ферменты обмена регуляторных пептидов 13
1.2.1 Карбоксипептидаза Е 14
1.2.2 ФМСФ-ингибируемая карбоксипептидаза 19
1.3 Механизмы регуляции ферментативной активности 21
1.3.1 Доступность субстрата или кофермента 22
1.3.2 Компартментализация 23
1.3.3 Генетическая регуляция 23
1.3.4 Ограниченный (частичный) протеолиз проферментов 26
1.3.5 Аллостерическая регуляция 27
1.3.6 Белок-белковое взаимодействие 31
1.3.7 Ковалентная (химическая) модификация 34
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 36
2.1 Объекты исследования 36
2.2 Методы исследования 37
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 42
3.1 Активность КПЕ в головном мозге, надпочечниках и семенниках крыс
при введении лей-энкефалин-арг 42
3.2 Активность ФМСФ - ингибируемой КП в головном мозге,
надпочечниках и семенниках крыс при введении лей-энкефалин-арг 48
3.3 Исследование влияния лей-энкефалин-арг на активность КПЕ и
ФМСФ-ингибируемой КП in vitro 53
ВЫВОДЫ 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 58
Стремительное развитие в области изучения протеолитических ферментов мозга и других органов и тканей, вызвано тем, что вместо общепринятых понятий о значении пептидгидролаз, как внутриклеточной системе деградации белка, развивается новое понятие их биологической роли. Наряду с этим, у нейрохимиков большой интерес вызывает исследование протеолитических ферментов внелизосомальной локализации, так как новые познания в этой области говорят о том, что большинство из этой группы пептидгидролаз непосредственно связаны с физиологическими процессами, которые лежат в основе функциональной деятельности нервной системы.
На нынешний момент имеется много примеров, которые доказывают, что пептидгидролазы нелизосомальной локализации участвуют в образовании физиологически активных форм белков, ферментов, гормонов, нейропептидов. Другими словами, задача некоторой части пептидгидролаз нелизосомальной локализации состоит в том, чтобы из неактивных предшественников произошло образование биологически активных клеточных компонентов белковой природы [49].
Но, даже вопреки тому, что эти ферменты играют очень важную роль в организме, много аспектов проявления их функциональной активности мало изучены. Почти нет информации об эндогенных механизмах регуляции активности данных ферментов и их свойствах при разных патологических и функциональных состояниях организма.
Ферменты, которые принимают участие в модификации нейроспецифических белков, в обмене нейропептидов, обнаружены в нервной ткани [55]. Такие аналогичные по функциональному назначению пептидгидролазы нелизосомальной локализации имеют особый интерес для понятия нейрохимических механизмов функционирования нервной системы.
Нейропептиды образуются в организме в виде неактивных высокомолекулярных предшественников. На конечном этапе процессинга регуляторных пептидов, которые приводят к возникновению их активных форм, принимают участие карбоксипептидазо-Б-подобные ферменты, которые катализируют отщепление остатков главных аминокислот - аргинина и лизина - с С-конца предшественников биологически активных пептидов [51]. Основным ферментом генеза нейропептидов (энкефалины, вещество Р, АКТГ, окситоцин, вазопрессин) является КПЕ [51]. Не так давно появились информация о том, что ФМСФ-ингибируемой КП участвует в обмене регуляторных пептидов фермента, а именно ингибирует активность этого процесса [54]. Этот фермент имеет сходство с КПЕ своей субстратной специфичностью.
Введение биологически-активных пептидов, их предшественников, и синтетических аналогов, оказывает действие на обмен эндогенных регуляторных пептидов [48], а также и на активность ферментов их генеза. Но механизмы подобного рода биохимических процессов изучены в очень малой степени.
Опираясь на вышесказанное, чрезвычайное внимание привлекает сравнительный анализ изменений активности КПЕ, ФМСФ-ингибируемой КП - ферментов, которые различаются по тканевой локализации и биологической роли, при воздействии вещества лей5-энкефалин-арг6 (предшественника лей-энкефалина)...
Данные, которые получены в процессе исследования говорят нам о том, что используемый пропептид влияет на активность исследуемых ферментов довольно длительное время, что соответствует с уже проведенными исследованиями о пролонгированном действии многих регуляторных пептидов. Механизм связывание с белками-переносчиками, способными защищать пептид от стремительного воздействия протеаз, способствует такого рода проявлению длительного эффекта. Систематическая диссоциация комплекса “пептид-носитель” поддерживает концентрацию пептида на уровне, который необходим для проведения физиологических эффектов в течение длительного времени. О довольно длительном эффекте экзогенно вводимых веществ объясняется и в теории о функциональной непрерывности, особенность которой в способности регуляторного пептида индуцировать или ингибировать образование, или деградацию других пептидов. Но данная информация представлена для активных пептидов. В нашей же работе пролонгированное действие наблюдалось и при введении предшественника лей-энкефалина - лей-энкефалин-арг. Не исключено что изучаемые ферменты - КПЕ, ФМСФ-ингибируемая КП принимаю участие в биогенезе биологически активных пептидов, которые синтезируются в ответ на введение лей-энкефалин-арг, который выступает в роли индуктора.
Повышение активности КПЕ довольно длительное время после введения лей-энкефалин-арг замечено в гипофизе, стриатуме и гипоталамусе, в которых проходит синтез регуляторных пептидов. Более существенное увеличение активности КПЕ ноходится в гипофизе. Скорее всего, что экзогенно введенный лей-энкефалин-арг инициировал ряд последовательных реакций синтеза других регуляторных пептидов, в процессинге которых участвует КПЕ, что и способствовало длительному увеличению активности исследуемого фермента.
Сильное увеличение активности ФМСФ-ингибируемой КП замечено в надпочечниках, гипофизе, гипоталамусе и среднем мозге, которое характеризуется значительным содержанием нейропептидов. Поэтому, можно предположить о задействовании данного фермента в процессинг регуляторных пептидов в данных областях при введении лей-энкефалин-арг. Возможно, что увеличение активности фермента в начале эксперимента скорее всего связано с задействованием его в процессы преобразования в активную форму введенного пропептида. Продолжение же повышение активности, может быть, является продолжения участия ФМСФ- ингибируемой КП в процессинге регуляторных пептидов, образующиеся в ответ на введение предшественника лей-энкефалина в рассматриваемых отделах мозга и надпочечниках...
