Витамин К3-индуцированное образование активных форм кислорода в клетках глиомы



Дата03.01.2017
өлшемі445 b.
#1072


Витамин К3-индуцированное образование активных форм кислорода в клетках глиомы

  • Крылова Н.Г.

  • Научный руководитель Кулагова Т.А.

  • Белорусский государственный университет,

  • физический факультет, кафедра биофизики, г. Минск


Активные формы кислорода (АФК) образуются в различных типах клеток и вовлечены во множество физиологических процессов, а также в инициацию и развитие ряда заболеваний.

  • Активные формы кислорода (АФК) образуются в различных типах клеток и вовлечены во множество физиологических процессов, а также в инициацию и развитие ряда заболеваний.

  • АФК образуются в небольшом количестве при нормальном функционировании клеток, что связано с утечкой электронов из электронтранспортной цепи митохондрий. АФК продуцируются в результате функционирования внутриклеточных ферментных систем, таких как NADPH-оксидазы, миелопероксидаза, ксантиноксидаза и цитохром-Р450-оксидаза.

  • Существует ряд веществ, способных взаимодействовать с внутриклеточными ферментными системами, индуцируя образование АФК. Одними из представителей таких соединений являются хиноны.

  • Многие противоопухолевые препараты по своему действию направлены на образование АФК, увеличение продукции которых активирует редокс-чувствительные белки, инициируя апоптоз.



Механизмы действия витамина К.

  • Индуцирование окислительного стресса.

  • Арилирование клеточных тиолов, что приводит к уменьшению концентрации глутатиона и ингибированию белков, содержащих SH-группы.

  • Модификация активности тирозинкиназ и фосфотаз, что приводит к модуляции различных факторов транскрипции.

  • В результате этого индуцируется апоптоз. Причем при действии витаминов К1 и К2 эффект проявляется в гораздо меньшей степени, чем при применении менадиона.

  • Менадион используют в химиотерапии онкологических заболеваний, комбинируя его применение с витамином С.



Рис.1. Схема образования АФК при действии витамина К3



Цель работы:

  • Выявление механизмов образования АФК при действии витамина К3 на клетки глиомы человека линии U251 и клетки глиомы крысы линии С6.





Рис.2. Изменение интенсивности флуоресценции 2,7-дихлорофлуоресцеина от времени при действии менадиона в различных концентрациях на клетки линии U251



Рис.3. Зависимость интегральной интенсивности флуоресценции дихлорофлуоресцеина в клетках глиомы линии U 251 от концентрации менадиона



Рис.4. Изменение интенсивности флуоресценции 2,7-дихлорофлуоресцеина от времени при действии викасола в различных концентрациях на клетки линии U 251



Рис.5. Зависимость интегральной интенсивности флуоресценции дихлорофлуоресцеина в клетках глиомы линии U251 от концентрации викасола



Рис.6. Зависимость концентрации образующегося пероксида водорода от концентрации добавленного менадиона в клетках линии U251 при инкубировании клеток с дикумаролом (1), контроль (2)



Теоретическая модель образования пероксида водорода при действии витамина К3 с учетом только одноэлектронного восстановления хинона



Рис.7. Экспериментальная и теоретическая зависимости концентрации пероксида водорода в клетках линии U251 от концентрации добавленного менадиона при ингибировании двухэлектронного восстановления хинона



Выводы:

  • 1. Менадион – жирорастворимый аналог витамина К3, и викасол – водорастворимый аналог витамина К3, индуцируют дозозависимое образование пероксида водорода в клетках глиомы человека линии U 251 и клетках глиомы крысы линии С6. Максимальный выход пероксида водорода в клетках регистрируется при концентрации менадиона - 1·10-4 моль/л и при концентрации викасола - 3·10-4 моль/л.

  • 2. Менадиониндуцированное образование АФК осуществляется ферментативными системами, связанными с мембранами.



Выводы:

  • 3. Менадиониндуцированное образование АФК осуществляется при участии ферментов, катализирующих одно- и двухэлектронное восстановление хинона.

  • 4. Предложена теоретическая модель генерации пероксида водорода в клетках глиомы, включающая два конкурирующих процесса: одно- и двухэлектронное восстановление менадиона. Полученные теоретические зависимости хорошо согласуются с экспериментальными данными. Полученные константы химических реакций для одноэлектронного восстановления менадиона равны: α=(7,7±0,1)·10-4 моль/л, kE1=(5,30±0.05)·10-5 моль/л, k=(2,0±0,3)·103 (моль/л)-1.



Спасибо за внимание!




Достарыңызбен бөлісу:




©stom.tilimen.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет