Биологические мембраны: структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами - Артюхов В.Г.
ISBN 5-7455-1162-1
Скачать (прямая ссылка):
На рис. 52, б приведены результаты исследования каталитической активности ЛДГ, модифицированной УФ-излучением и ассоциированной с эритроцитарными мембранами при pH 5,4. Активность фермента в свободном состоянии после его УФ-облучения составляет 65 % по отношению к контрольному образцу. Каталитическая активность УФ-облученной ЛДГ и ассоциированной с эритроцитарными мембранами увеличивается на 21 % по сравнению с каталитической активностью УФ-облученного свободного фермента.
Другими словами, степень инактивации ЛДГ, УФ-облученной и связанной с эритроцитарными мембранами, при pH 5,4 ниже, чем при облучении свободного фермента (см. табл. 13).
Таблица 13 Степень инактивации ЛДГ, УФ-облученной при pH 7,4; 5,4; 4,5 в свободном состоянии и в комплексе с эритроцитар-
ными мембранами
pH Степень инактивации АА = Ани - АЛл> %
в свободном состоянии в связанном с эритроци
тарными мембранами
состоянии
7,4 17 21
5,4 35 6
4,5 14 2
Примечание. Анм — каталитическая активность ЛДГ в нативном состоянии; Ао6л— каталитическая активность УФ-облученной ЛДГ; ДА — разность величин каталитической активности ЛДГ в нативном и УФ-облученном состояниях.
На рис. 52, в показаны результаты исследования каталитической активности ЛДГ, УФ-облученной и ассоциированной с эритро-цитарными мембранами при pH 4,5. Каталитическая активность УФ-облученной ЛДГ в комплексе с эритроцитарными мембранами при этом значении pH статистически достоверно увеличивается на 12 % по сравнению с активностью свободного УФ-облученного фермента. Степень инактивации ЛДГ, модифицированной УФ-светом и связанной с эритроцитарными мембранами, оказывается ниже, чем при облучении свободного фермента (см. табл. 13).
Следовательно, степень инактивации ЛДГ, УФ-облученной и ассоциированной с эритроцитарными мембранами, при pH 4,5 и
5,4 уменьшается по сравнению с таковой для УФ-модифициро-ванного свободного фермента при тех же значениях pH.
Можно предположить, что такое изменение функциональной активности ЛДГ, модифицированной воздействием УФ-света и ассоциированной с эритроцитарными мембранами, может быть связано с изменением микроокружения активного центра УФ-облученного фермента при его адсорбции на мембране.
Вероятно, УФ-модификация и ассоциация ЛДГ с эритроци-тарной мембраной при pH 7,4 приводит к стерическому экранированию активных центров ЛДГ, а при pH 5,4 и 4,5 создаются более оптимальные условия для катализа. Но нельзя исключить и то обстоятельство, что при УФ-облучении и последующей иммобилизации фермента на мембране происходит изме-
нение участков его локализации на подложке биологической природы.
С целью проверки справедливости высказанных предположений были исследованы флуоресцентные свойства 1-анилинона-фталин-8-сульфоната в комплексе с мембранами эритроцитов и ЛДГ, УФ-облученной при значениях pH 7,4; 5,4 и 4,5.
На рис. 53 представлены результаты исследования значений интенсивности в максимуме флуоресценции АНС (479 нм) в присутствии мембран эритроцитов и ЛДГ, модифицированной воздействием УФ-облучения при pH 7,4; 5,4 и 4,5.
Из анализа рисунка следует, что при взаимодействии эритроцитарных мембран с ЛДГ, облученной УФ-светом при указанных значениях pH, не выявляются статистически достоверные отличия значений интенсивности флуоресценции зонда в комплексе “мембраны — ЛДГ в нативном состоянии” и в комплексе “мембраны — УФ-облученный фермент”.
Полученные данные, вероятно, указывают на то, что при УФ-облучении фермента не происходит модификация тех его участков, которые ответственны за связывание с эритроцитарными мембранами.
1фл 1фл 1фл
Рис. 53. Интенсивность флуоресценции зонда 1,8-АНС в комплексе с эритроцитарными мембранами и ЛДГ, модифицированной УФ-излуче-нием, при pH 7,4 (а), 5,4 {б), 4,5 (в): 1 — интенсивность флуоресценции АНС в комплексе с эритроцитарными мембранами и ЛДГ в нативном состоянии; 2 — интенсивность флуоресценции АНС в комплексе с эритроцитарными мембранами и УФ-облученным ферментом
4.4. ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ АКТИВНЫХ ФОРМ
КИСЛОРОДА В ПРОЦЕССАХ УФ-МОДИФИКАЦИИ ЛАКТАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ
В настоящее время возрос интерес исследователей к проблеме окислительного стресса. Ключевую роль в развитии окислительного повреждения играют активные формы кислорода (АФК): синглетный молекулярный кислород Ю2, супероксидный анион-радикал, пероксид водорода Н202, гидроксильный радикал ОН*, пергидроксильный радикал, гипогалоиды (см. разделы 3.2, 3.3). Образование АФК и оксидативная модификация макромолекул — нормальные и важные регуляторные процессы, участвующие в синтезе эйкозаноидных гормонов (простаноидов и лейкотриенов) и иодтиронинов, в воспалительных и иммунологических реакциях. В норме организм имеет мощную антиоксидантную (защитную) систему, но при различных патологических состояниях и действии экстремальных факторов (избыток 02, активация ней-трофилов и фагоцитов, избыток гема, ионов Fe2+ и Си2+, ионизирующее и УФ-излучение, некоторые ксенобиотики) необходимо предусматривать дополнительные меры, повышающие устойчивость макромолекул (белков и нуклеиновых кислот) к оксида-тивной модификации и, в частности, фотоокислению.
