WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 83 |

Роль циклозиса во внутриклеточной коммуникации плазмалеммы и хлоропластов остается малоизученной. Поэтому целью данной работы является изучение роли циклозиса в возникновении функциональной гетерогенности слоя хлоропластов и плазмалеммы в клетках водоросли Chara corallina. Известно, что клетки Chara на свету формируют домены (кислые и щелочные зоны (ЩЗ)), различающиеся по уровню pH в примембранных слоях среды и по уровню нефотохимического тушения флуоресценции (NPQ).

Для выявления роли циклозиса в возникновении функционально различных доменов подходящими представляются условия, близкие к естественному мозаичному освещению, когда в клетке чередуются участки с темновым и фотосинтетическим метаболизмом, поэтому в экспериментах использовали как общее, так и локальное освещение клеток Chara.

Рабочей гипотезой служило предположение, что обмен метаболитов между хлоропластами и цитоплазмой в зоне освещения изменяет состав движущегося цитозоля, который оказывает влияние на плазмалемму и слой хлоропластов в удаленных затененных участках. В связи с этим измеряли Н+-транспортирующую активность плазмалеммы и NPQ в хлоропластах затенённых участков клеток Chara на расстояниях 1–5 мм по разные стороны от зоны локального освещения. Показано, что измеряемые показатели при равном удалении по длине клетки от области освещения существенно различаются в зависимости от направления циклозиса. Когда в зону измерения попадала цитоплазма из освещенного участка, наблюдали формирование ЩЗ и возникновение NPQ в хлоропластах. Если в зону измерения попадала цитоплазма из затененного участка, формирования ЩЗ и NPQ не происходило.

Результаты указывают на роль циклозиса в распространении физиологически активного интермедиата, влияющего на мембранный транспорт, функциональную активность хлоропластов и образование пространственных структур в растительной клетке.

Изучение молекулярных механизмов ионной проводимости бактериального калиевого канала KcsA методами молекулярного моделирования Касимова Марина Анатольевна, Шайтан А.К.

(Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Биологический факультет, Москва, Россия, marina.kasimova@gmail.com) Ионные каналы — порообразующие белки, поддерживающие разность потенциалов, которая существует между внешней и внутренней сторонами клеточной мембраны всех живых клеток. Трансмембранный транспорт ионов через каналы лежит в основе генерации электрической активности в нервных и мышечных клетках, контроля возбудимости сердечной мышцы, внутриклеточной передачи сигнала, секреции многих гормонов, клеточной пролиферации и регуляции клеточного объема. Дисфункция каналов приводит к ряду патологий, начиная с нарушения координации движений и сердечной недостаточности и заканчивая сахарным диабетом. Актуальность изучения их структуры и функционирования обусловлена необходимостью понимания причин возникновения данных патологий и дальнейшей разработки нового типа лекарств, нацеленных на канал, как на мишень. Изучению работы ионных каналов уделяется большое внимание в современной молекулярной биофизике. Среди всего арсенала методов особое место занимает молекулярное моделирование. В отличие от молекулярно-биологических и электрофизиологических методов молекулярное моделирование позволяет получить данные о динамике процессов атомистического уровня.

В качестве объекта изучения был выбран бактериальный калиевый канал KcsA, который является упрощенной моделью потенциал-зависимых калиевых каналов возбудимых клеток эукариот. Для открытой структуры калиевого канала с помощью метода классической молекулярной динамики моделировали процесс прохождения ионов через пору при различных внешних условиях: различном значении напряженности электрического поля и различном значении концентрации калиевой соли в воде. На основе траекторий молекулярной динамики были построены вольтамперные характеристики KcsA. Были выявлены два механизма проведения ионов калия через ионный канал. С помощью метода Adaptive biasing force рассчитывали профиль свободной энергии для совокупности ионов, находящихся в селективном фильтре, при различных условиях напряженности внешнего поля. На основе полученного графика были сделаны выводы о причине переключения между двумя механизмами проводимости калиевого канала.

Влияние интенсивности света на адаптационные перестройки фотосинтетического аппарата (ФСА) одноклеточной водоросли Chlamidomonas reinhardtii в условиях дефицита азота и азотного голодания Кузнецова Александра Викторовна (Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Россия, Москва, alya_kuznetsova@mail.ru) Целью данной работы было выявить основные закономерности и особенности реагирования ФСА одноклеточной водоросли Chl.reinhardtii на условия дефицита азота и азотного голодания в зависимости от освещенности.

Для создания «дефицита азота» водоросли выращивали в условиях двукратного (далее– «среда N/2») и десятикратного (далее–«среда N/10») разбавления среды по азоту. Для создания условий азотного голодания водоросли предварительно адаптировали на тех же средах, затем отмывали и пересаживали на среду, не содержащую азота. Культивирование осуществляли при двух световых режимах - 50 и 100 мкмоль/м2с.

Самая первая реакция клеток на дефицит азота оказалась в снижении хлорофилла «а» и «b» и росте вклада каротиноидов. «Дефицит азота» проявился вскоре после полного исчерпания этого ресурса из среды культивирования у тех водорослей, которые выращивали в «среде N/10» при интенсивности света 100 мкмоль/м2с. В этих условиях значение переменной флуоресценции Fv/Fm падало не ниже 0,45 отн.ед. Признаки дефицита азота были слабо выражены даже спустя длительное время после исчерпания этого ресурса в «среде N/10» у водорослей, выращенных на свету 50 мкмоль/м2с.

«Азотное голодание» у водорослей Chl.reinhardtii проявилось при истощении внутриклеточных запасов азота и сопровождалось деградацией пигментного аппарата (полное разрушение хлорофилла «а» и «b»), а также накоплением большого количества каротиноидов. При культивировании водорослей на свету низкой интенсивности минимальное значение Fv/Fm, равное 0,34 отн.ед., наблюдали у объектов, предварительно адаптированных к «среде N/2». В этих условиях при высокой интенсивности облучения Fv/Fm снизилось до 0,1 отн.ед. Минимальное значение Fv/Fm на интенсивном свету наблюдали у водорослей, предварительно адаптированных к «среде N/10», которое составило 0,05 отн.ед.

Показано, что ФСА Chlamidomonas reinhardtii отвечает снижением эффективности первичных процессов фотосинтеза в процессе адаптации к изменившимся условиям «азотного» питания. В условиях дефицита азота эффективность фотосинтеза снижается незначительно, даже при увеличении интенсивности света. Насколько сильно и как быстро снизится эффективность фотосинтеза в условиях азотного голодания, зависит не только от интенсивности света, но и от предварительной адаптации клеток водорослей к определенным условиям питания по азоту.

Поиск молекулярных мишеней коротких пептидов семейства глипролинов с помощью метода трехмерных фармакофоров.

Поиск молекулярных мишеней коротких пептидов семейства глипролинов с помощью метода трехмерных фармакофоров Логинов Павел Андреевич (Московский физико-технический институт, Институт биоорганической химии им.

академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН, Россия, Москва, loginovpa@gmail.com) Известно, что короткие пептиды обладают широким спектром биологической активности. Однако молекулярные механизмы этого действия не всегда изучены. В настоящей работе исследуются короткие (2-4 а/к) пептиды семейства глицилпролинов, проявляющие некоторые полезные свойства, среди которых антитромбическое, нейропротективное действие и другие. На первом этапе выяснения молекулярных аспектов этих механизмов необходимо идентифицировать молекулы — потенциальные мишени глицилпролинов в клетке. В настоящей работе тестируемый набор мишеней ограничили белками с расшифрованной трехмерной структурой. Исследование проводили с помощью виртуального скрининга баз данных лигандов белков, находящихся в Банке данных белковых структур (PDB), с использованием метода трехмерных фармакофоров, созданных на основе специфических структурно-динамических свойств пептидов данного семейства.

Указанные свойства рассчитывали с помощью метода молекулярной динамики ряда пептидов в водных растворах. Итоговый фармакофор представляет из себя функциональных эпитопа (донор и акцептор водородной связи, гидрофобный фрагмент и отрицательный заряд), определенным образом расположенные в пространстве.

По итогам скрининга были выделены основные группы белков — потенциальных мишеней глицилпролинов: это пенициллин-связывающие белки, лейцил- и аланилпептидазы, наличие которых в итоговой подборке подтверждает применимость использованных методов, и другие белки, среди которых особенно интересными представляются TNF-альфа-превращающий белок, ангиотензин-превращающий белок и тромбин. В настоящее время проводится дальнейшая экспериментальная и теоретическая проверка гипотезы о связывании глицилпролинов с этими белками.

Исследование сохранности свойств модульного нанотранспортера для адресной внутриклеточной доставки лекарств Лупанова Татьяна Николаевна, Сластникова Т.А.

(Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Биологический факультет, Лаборатория молекулярной генетики внутриклеточного транспорта ИБГ РАН, Россия, Москва, atyanalupanova@yandex.ru) В нашей лаборатории был разработан ряд модульных нанотранспортеров (МНТ) для направленной доставки противораковых веществ в ядро клетки-мишени. Большое значение для практического применения лекарственных средств имеет хранение препаратов, а также возможность их модификации для присоединения доставляемых лекарств. Целью данной работы было исследование сохранности свойств МНТ после лиофилизации и его модификации для присоединения доставляемых лекарств. Исследованные нами МНТ включают в себя следующие модули: эпидермальный фактор роста (ЭФР) в качестве интернализуемого лиганда; оптимизированный сигнал ядерной локализации (СЯЛ) большого Т-антигена вируса SV-40, обеспечивающий транспорт в ядро; HMP (гемоглобиноподобный белок E.coli) как модуль-носитель; транслокационный домен дифтерийного токсина (ДТокс), в качестве эндосомолитического модуля. Эффективность действия МНТ была подтверждена в экспериментах in vivo и in vitro.

Методом денатурирующего электрофореза в полиакриламидном геле было показано сохранение целостности МНТ после лиофилизации. Также была проверена эффективность связывания МНТ с рецепторами эпидермального фактора роста (ЭФР) на клетках А(эпидермоидная карцинома человека). Результаты этого опыта позволяют утверждать, что лиофилизованный МНТ сохраняет функциональность лигандного модуля как минимум месяцев при комнатной температуре. Реакции присоединения к МНТ действующих агентов могут требовать различных условий, в том числе pH среды. Исследовалось влияние изменения pH среды на растворимость МНТ. Показано, оптимальными условиями для работы с МНТ являются значения pH среды 3-3,5 и 7,4-11. Для присоединения некоторых радионуклидов, используемых для радиотерапии, необходима модификация нанотранспортера хелатообразующим агентом. Были подобраны оптимальные условия конъюгации МНТ с хелатообразующим агентом p-SCN-Bn-DOTA. Методом спектрофотометрии с использованием Арсеназо III и хлорида свинца (203) была определена степень модификации МНТ, которая оказалась близка к 1. Исследование влияния конъюгации на способность связываться с рецепторами ЭФР показало: такая модификация транспортера не влияет на его связывание с рецепторами ЭФР. Лиофилизация МНТ, конъюгированного с хелатообразующим агентом, также не влияет на его структурную целостность и способность связываться с рецепторами ЭФР. Проведенные исследования позволяют утверждать, что МНТ сохраняет свою целостность и функции при длительном хранении в лиофилизованном виде, а также не теряет своих свойств при модификациях и в условиях, необходимых для работы с некоторыми локально действующими агентами.

Модуляция ферментативной активности нейтрофильных гранулоцитов квантовыми точками Михеева Эльза Равилевна (Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Россия, Нижний Новгород, biomikheeva@gmail.com) Целью работы является исследование воздействия квантовых точек различного состава на активность маркерных ферментов нейтрофилов человека (кислая и щелочная фосфатаза, миелопероксидаза). Нейтрофильные гранулоциты выделяли из крови здоровых доноров центрифугированием на двойном градиенте фиколла-урографина, ресуспендировали в растворе Хенкса в конечной концентрации 2*106 кл/мл. Клетки инкубировали (30 мин, 370С) с квантовыми точками (КТ) CdSe/ZnS-меркаптопропионовая кислота (МПК), взятыми в конечной концентрации 0,1 мг/мл. Оценку влияния наночастиц на щелочную фосфатазу проводили по методу, предложенному Rutenburg с соавт., на кислую фосфатазу - по методу Burstone и Li с соавт., активность миелопероксидазы оценивали по интенсивности окраски субстрат-хромогенной смеси (тетраметилбензидина и пероксида водорода) спектрофотометрическим методом при 450 нм.

В контрольных наблюдениях средний цитохимический показатель (СЦК) кислой фосфатазы (КФ) составил 0,47±0,18 усл.ед. После инкубации с CdSe/ZnS – МПК СЦК КФ снизился на 68 % по сравнению с контролем, на 60 % при инкубации с (CdSe/CdZnS)ZnSpolyT и на 17 % - CdSeCdSZnS/polyT/SiO2-NH2. Активность щелочной фосфатазы также уменьшилась, причем наиболее существенное снижение наблюдается для (CdSe/CdZnS)ZnSpolyT 0,2±0,03 усл.ед. (р<0,05) и CdSe/ZnS – МПК 0,26±0,14 усл.ед. (р<0,05) по сравнению с контролем (0,54±0,23 усл.ед.). Для наночастиц CdSeCdSZnS/polyT/SiO2-NH2 СЦК составил 0,47±0,17 усл.ед. (р>0,05). Спектрофотометрическим методом было выявлено уменьшение величины оптической плотности раствора, и, следовательно, активности миелопероксидазы после воздействия на нейтрофильные гранулоциты двух типов квантовых точек. В контроле величина оптической плотности составила 0,09±0,01 усл. ед. Для CdSe/ZnS-МПК она составила 0,04±0,02 усл. ед. (р<0,05), для (CdSe/CdZnS)ZnS-polyT – 0,06±0,02 усл. ед.

(р<0,05). Третий же тип КТ CdSeCdSZnS/polyT/SiO2-NH2 практически не оказал влияния на миелопероксидазу нейтрофилов. Возможно, это связано с функциональным покрытием квантовых точек типа CdSeCdSZnS/polyT/SiO2-NH2.

Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦП ГК № 14.740.11.0456. Благодарю своего научного руководителя Светлану Николаевну Плескову.

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 83 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.