Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.fbb.msu.ru/FBB/year_02/science_1/themes_2004f/Sudjina.doc Дата изменения: Wed Dec 29 15:48:54 2004 Дата индексирования: Fri Dec 21 21:50:08 2007 Кодировка: koi8-r

Гришина Зоряна Владимировна, к.х.н., н.сотр.
Александров Дмитрий Андреевич, аспирант
(группа Судьиной Галины Федоровны, д.х.н., вед.н.сотр.)

Комн. 408, Корпус А,
Тел. 939-31-74

Регуляция синтеза лейкотриенов в лейкоцитах человека и клетках мозга.

1. Лейкотриены - физиологически активные вещества, которые образуются в
животных клетках при ферментативном окислении арахидоновой кислоты по
5-липоксигеназному пути. Активация фермента 5-липоксигеназы (5-LO)
происходит при действии стимула на клетку, в результате чего белок 5-
липоксигеназа связывается с ядерной мембраной. Транслокация фермента и
связывание его с мембраной зависят от внутриклеточной концентрации
кальция и фосфорилирования белка.
2. Мы предполагаем, что липидный состав клеточных мембран играет важную
роль в регуляции активности 5-липоксигеназы. Известно, что
цвиттерионные липиды повышают активность 5-липоксигеназы [Pande et
al., 2004], а анионные липиды - ингибируют фермент [Sud'ina et al.,
2001; Pande et al., 2004].
3. Отличительной чертой нервной системы млекопитающих является наличие
миелиновой оболочки аксонов, которая представляет собой множественную
ламинарную мембрану и состоит большей частью из липидов
галактоцереброзидов и их сульфатированного аналога сульфатидов
(анионного липида). Хотя специфичность обнаружения позволяет
использовать эти липиды как маркеры миелинизированных клеток, их
функции в центральной нервной системе до сих пор не выяснены.
4. 5-Липоксигеназа экспрессируется в различных клетках мозга. Повышение
уровня экспрессии фермента и его активности в мозге отмечается при
нейрогенезе, в процессе старения и нейродегенерации, в частности, при
множественном склерозе - системном заболевании ЦНС, при котором
наблюдаются значительные нарушения миелинизации.
5. Основываясь на наших данных об ингибировании активности 5-
липоксигеназы в лейкоцитах человека сульфатидами [Sud'ina et al.,
2001], мы предполагаем, что именно сульфатиды играют важную роль в
регуляции активности фермента в мозгу.

Задачи:
1. Механизм регуляции активности 5-липоксигеназы в клетке:
Можно ли смоделировать электростатические взаимодействия между белковой
молекулой и липидным бислоем? Как ионы кальция будут менять заряд
белковой молекулы и влиять на взаимодействие 5-LO с липидами?
2. Влияние анионных липидов на экспрессию 5-липоксигеназы в различных
клетках человека.
Выяснить, существует ли корреляция между составом липидной мембраны
клетки и уровнем экспрессии 5-LO. Осуществляется ли таким образом
регуляция синтеза липоксигеназных метаболитов арахидоновой кислоты на
уровне функциональной экспрессии фермента.


Экспериментальные возможности:
Культивирование клеточных линий млекопитающих. Выделение лейкоцитов из
крови человека и стимуляция синтеза лейкотриенов.
Разделение лейкотриенов различной структуры методом высокоэффективной
жидкостной хроматографии и количественное определение продуктов.
Иммуноблоттинг и RT-PCR 5-липоксигеназы.

Желательно:
Собрать известные в литературе сведения по липидному составу мембран
животных клеток.
Провести анализ известных в литературе подходов к описанию
электростатического потенциала белковой молекулы.
Выяснить, как влияют анионные и цвиттерионные липиды на мембранный
потенциал клеток в покое и на степень деполяризации при действии стимула.
Научиться измерять мембранный потенциал в клетке.
Выяснить, есть ли корреляции между липидным составом // мембранным
потенциалом // активностью 5-липоксигеназы.

Pande AH, Moe D, Nemec KN, Qin S, Tan S, Tatulian SA. (2004) Modulation of
human 5-lipoxygenase activity by membrane lipids. Biochemistry. 43(46),
14653-14666.

Sud'ina, G.F., Brock, T.G., Pushkareva, M.A., Galkina, S.I., Turutin, D.V.,
Peters-Golden, M. and Ullrich, V. (2001) Sulphatides trigger
polymorphonuclear granulocyte spreading on collagen-coated surfaces and
inhibit subsequent activation of 5-lipoxygenase. Biochem. J. 359 (Pt3), 621-
629.