Особенности выявления активности трансмембранных ферментов в эритроцитах и мембранных препаратах эритроцитов млекопитающих

Об авторе:

Шалабодов Александр Дмитриевич, директор Института математики, естественных наук и информационных технологий Тюменского государственного университета, доктор биологических наук, профессор

Аннотация:

В статье анализируются методы выявления активности трансмембранных ферментов в эритроцитах и в мембранных препаратах эритроцитов млекопитающих (в том числе человека). Широко распространенный метод выявления активности транспортных АТФаз в цельных эритроцитах с применением Твин-20 позволяет выявлять активность фермента без изменения кооперативного взаимодействия субъединиц Na,K-АТФазы в ходе реакционного цикла. При получении мембранных препаратов эритроцитов c помощью гипоосмотического гемолиза по методу Dodge et.al. примерно 80% мембранных препаратов при помещении их в среду определения ферментативной активности «замыкаются», формируя латентную форму фермента, выявить которую не представляется возможным без мягкого увеличения проницаемости мембран для открытия доступа субстрату и кофакторам к активным центрам. Внесение 0,5-1 мМ ЭДТА в среду гемолиза предотвращает этот процесс, что позволяет в 2-4 раза увеличить выявляемую активность ферментов в мембранных препаратах эритроцитов. Предполагается, что мембранные препараты (тени) эритроцитов при их получении (гемолизе эритроцитов) в присутствии хелаторов двухвалентных ионов теряют способность к «замыканию» в результате потери периферических белков мембранного скелета (скорее всего спектрина и актина).

Список литературы:

1.             Bennett V. The spectrin-actin junction of erythrocyte membrane skeleton / V. Bennett // Biochem. Biofhys. Acta. 1989. V. 988. No 1. Pp. 107-121.

2.             Dodge G. T., Mitchell C., Hanahan D. G. The preparation and chemical characterization of hemoglobin-free ghosts human erythrocyte / G. T. Dodge, C. Mitchell, D. G. Hanahan // Arch. Biochem. Biophys. 1963. V. 100. No 1. Pp. 119-130.

3.             Kazennov A. M., Maslova M. N., Matskevich Yu. A., Rustamov F. A., Shalabodov A. D. Species variability of erythrocyte transport ATPases in mammals / A. M. Kazennov, M. N. Maslova, Yu. A. Matskevich, F. A. Rustamov, A. D. Shalabodov // Comparative Biochemistry and Physiology. Part B: Biochemistry and Molecular Biology. 1998. V. 119. No 1. Pp. 169-175.

4.             Ryazantseva N. V., Novitsk V. V. Structural abnormalities and chances in Na,K-ATPase activity in erythrocyte membranes in patients with neurotic disorders / N. V. Ryazantseva, V. V. Novitsk // Buletin of Experimental Biologi and Medicine. 2002. V. 134. No 1. Pp. 75-77.

5.             Sen P. C. Endogenous modulators in the regulation of ion transporting enzymes: structure, function, interaction. Recent advancements and future perspectives / P. C. Sen // Adv. Biol. Chem. 2011. No 1. Pp. 74-92.

6.             Skverchinskaya E. A., Tavrovskaya T. V., Novozhilov A. V. Na+/K+ — ATPase activity in rat erythrocytes after prolonged starvation / E. A. Skverchinskaya, T. V. Tavrovskaya, A. V. Novozhilov // Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 2013. V. 49. No 2. Pp. 183-192.

7.             Клиническое значение активности натрий-калиевой аденозинтрифосфатазы в эритроцитах при физиологической беременности и при гестозе: дис. … канд. мед. наук / А. В. Аверина. СПб. 2011. 120 с.

8.             Белкин А. В., Марьинских В. В., Турбасова Н. В. Шалабодов А. Д. Исследование вязкоэластичных свойств мембран эритроцитов крыс с различным уровнем двигательной активности и их реакция на стрессы различной этиологии / А. В. Белкин, В. В. Марьинских, Н. В. Турбасова А. Д. Шалабодов // Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование. 2007. № 3. С. 234-239. 17

9.             Казеннов А. М., Маслова М. Н., Шалабодов А. Д. Исследование активности Na,К-АТФазы в эритроцитах млекопитающих / А. М. Казеннов, М. Н. Маслова, А. Д. Шалабодов // Биохимия. 1984. Т. 49. № 7. С. 1089-1095.

10.         Казеннов А. М., Маслова М. Н., Шалабодов А. Д. Механизм активирующего действия детергентов и хелаторов на Na,K-АТФазу теней безъядерных эритроцитов / А. М. Казеннов, М. Н. Маслова, А. Д. Шалабодов // Биохимия. 1986. Т. 51. № 2. С. 224-229.

11.         Казеннов А. М., Рустамов Ф. А., Фролова О. В., Шалабодов А. Д. Сравнительное изучение свойств уабаинчувствительной фосфатазы в тенях и бесспектриновых мембранах эритроцитов крысы / А. М. Казеннов, Ф. А. Рустамов, О. В. Фролова, А. Д. Шалабодов // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 1996. Т. 32. № 4. С. 393-401.

12.         Кравец Е. Б., Степовая Е. А., Кощевец Т. Ю., Медведева О. Д., Яковлева Н. М., Ядмаа О., Ананина Е. А. Липидный состав и активность NA+, К+-АТФазы мембраны эритроцитов у пациентов с сахарным диабетом 2 типа при дислипопротеинемиях / Е. Б. Кравец, Е. А. Степовая, Т. Ю. Кощевец, О. Д. Медведева, Н. М. Яковлева, О. Ядмаа, Е. А. Ананина // Сахарный диабет. 2010. № 1. С. 1-44.

13.         Крылов В. Н., Дерюгина А. В., Константинова А. И. Электрофоретическая подвижность и активность Na, К-АТФазы эритроцитов у крыс при стрессе / В. Н. Крылов, А. В. Дерюгина, А. И. Константинова // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 2014. Т. 100. № 11. С. 1297-1302.

14.         Мацкевич Ю. А., Казеннов А. М., Шалабодов А. Д. Сравнительное исследование внутриклеточной регуляции активности транспортных АТФаз в безъядерных эритроцитах / Ю. А. Мацкевич, А. М. Казеннов, А. Д. Шалабодов // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 1994. Т. 30. № 5. С.690-697.

15.         Сторожок С. А., Санников А. Г., Захаров Ю. М. Молекулярная структура мембран эритроцитов и их механические свойства / С. А. Сторожок, А. Г. Санников, Ю. М. Захаров. Тюмень, Изд-во Тюменского государственного университета, 1997. 140 c.

16.         Терехина Н. А., Зитта Д. В., Субботин В. М. Активность аденозинтрифосфатазы эритроцитов периферической крови у больных колоректальным раком / Н. А. Терехина, Д. В. Зитта, В. М. Субботин // Клиническая лабораторная диагностика. 2005. № 5. С. 20.

17.         Фролова О. В., Шалабодов А. Д. Влияние Твин-20 на функционирование Na,K-АТФазы эритроцитов крысы / О. В. Фролова, А. Д. Шалабодов // Научный вестник Тюменского государственного университета. 1996. Т. 1. С. 40-45.

18.         Шалабодов А. Д. Роль мембранного скелета эритроцитов млекопитающих в функционировании транспортных АТФаз: дис. … д-р биол. наук / А. Д. Шалабодов. СПб., 1997. 274 с.

19.         Шалабодов А. Д., Маслова М. Н., Кыров Д. Н. Влияние солюбилизированных белков мемрбанного скелета эритроцитов на активность Na,K-АТФазы / А. Д. Шалабодов, М. Н. Маслова, Д. Н. Кыров // Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование. 2015. Т. 1. № 1 (1). С. 172-181.

20.         Шалабодов А.Д. Механизмы регуляции активности транспортных АТФаз эритроцитов млекопитающих / А. Д. Шалабодов // Научный вестник Тюменского государственного университета. Серия: Биология. 1997. Т. 2. С. 19-29.