Сєдих А.І.

Дніпропетровський державний університет

Компартменталізаційні характеристики кислої фосфатази мозку після опромінення в дозі 6 Гр

Однією з форм регуляції активності ферментів в клітині, з огляду на їх компартменталізацію, є зміни функціонального стану та проникності мемабран, що впливає на надходження субстратів до локалізованих в субклітинних структурах ферментів [1]. Як нами було встановлено раніше [2], множинні форми маркерного фермента лізосом – кислої фосфатази, відрізняються за компарменталізаційними характеристиками, що може бути пов’язане з їх функціональною роллю у клітині в нормі та при патологічних станах.

Метою даної роботи було вивчення компартменталізаційних характеристик кислої фосфатази великих півкуль головного мозку після тотального рентгенівського опромінення щурів в летальній дозі – 6 Гр.

Вибір терміну після опромінення – 5 діб – обумовлений тим, що це період розпалу гострої променевої патології.

Гомогенати великих півкуль головного мозку інтактних та опромінених в зазначеній дозі щурів методом диференційного центрифугування поділяли як на несидементовану фракцію та осад субклітинних структур, так і на наступні субклітинні фракції: ядерну, фракції “важких”, “середніх” та “легких” мітохондрій, в яких визначали активність кислої фосфатази та вміст білка.

З метою більш глибокого дослідження компартменталізаційних характеристик кислої фосфатази мозку при гострій променевій патології ми визначали не лише неседиментовану активність, активність у загальному осаді субклітинних структур, а також у окремих субклітинних фракціях після диференційного центрифугування, але й активність фермента у суборганоїдних фракціях, отриманих при фракціонуванні осаду субклітинних структур фізико-хімічними методами. Так, активність визначалась у послідовно отриманих водному екстракті осаду субклітинних структур після водного шоку ( це переважно активність матриксного фермента лізосом, а також слабо зв’язаних з мембранами матриксних форм), тритоновому екстракті після обробки тритоном Х-100 мембран субклітинних структур, які попередньо вже зазнали водного шоку (у отриманому екстракті визначалась активність міцно зв’язаного з мембранами фермента).

Встановлено, що через 5 діб після опромінення в дозі 6 Гр пострадіаційні зміни вільної та загальної активності у гомогенаті досягали 28 відсотків зниження відносно рівня норми, при цьому вміст білка у гомогенаті не змінювався порівняно з нормою. У розчинній фракції відзначались незначні зміни відносної питомої активності. У водному екстракті, згідно з отриманими результатами, загальна активність зменшилася у 1,16 рази, вміст білка знизився у 1,12 рази, а вільна активність та відносна питома активність не відрізнялись від рівня норми.

Відсоток сумарної активності фракцій, відновленої у водному екстракті, виявився у 1,54 рази нижчим від рівня норми як у розрахунку на г тканини, так і на білок.

Таким чином, через 5 діб після опромінення у летальній дозі 6 Гр на фоні загального зниження активності у гомогенаті великих півкуль мозку щурів активність неседиментованого фермента утримується на рівні норми, і в той же час зменшується загальна активність водоекстрагованого фермента, тобто фермента матриксного компартменту лізосом. Можна припустити, що виявлені зміни активності досліджуваного фермента взаємообумовлені і пов’язані з виходом частини матриксного фермента у цитоплазму. При цьому відсоток вільної активності у гомогенаті залишається на рівні норми.

У тритоновому екстракті після опромінення у дозі 6 Гр активність фермента, розрахована і на г тканини, і на мг білка , а також відносна питома активність вірогідно вищі від норми, зростає і частка відновленої активності. Встановлено, що при обробці тритоном Х-100 мембран субклітинних структур мозку тварин, опромінених у дозі 6 Гр, зростає у 1,28 рази частка солюбілізованого фермента; а відносна питома активність фермента цієї фракції підвищується у порівнянні з нормою в 1,42 рази, що свідчить про зміни в структурі мембрани і послаблення зв’язку з нею кислої фосфатази.

Література

1.Баррет А. Дж., Хит М.Ф. Лизосомальные ферменты. В кн.: Лизосомы. Методы исследования. М., 1980. С.25-156.

2.Сєдих А.І. Компартменталізаційні характеристики та гетерогенність кислої фосфатази мозку щурів // Вісник Дніпропетровського національного університету, Біологія. Екологія. 2002, Вип. 10, Т.2, С.225-229.