Âîçäåéñòâèå PRP-1 íà àêòèâíîñòü íåêîòîðûõ ôîñôàòàç êîñòíîãî ìîçãà

ÁÈÎÕÈÌÈß
ÓÄÊ 577.15
Ë. Ï. Òåð-Òàòåâîñÿí, Ë. Â. Ñàðêèñÿí, È. Ã. Àñëàíÿí, àêàäåìèê À. À. Ãàëîÿí
Âîçäåéñòâèå PRP-1 íà àêòèâíîñòü íåêîòîðûõ ôîñôàòàç êîñòíîãî ìîçãà
áåëûõ êðûñ, ïîðàæåííûõ öèêëîôîñôàìèäîì
(Ïðåäñòàâëåíî 19/XI 2007)
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ùåëî÷íàÿ ôîñôàòàçà, êèñëàÿ ôîñôàòàçà, íåîðãàíè÷åñêàÿ
ïèðîôîñôàòàçà, ãëèêîãåíôîñôîðèëàçà, PRP-1, öèêëîôîñôàìèä
Ïåðâè÷íûì ìåñòîì ãåìàòîïîåçà ÿâëÿåòñÿ êîñòíûé ìîçã – ìåñòî ðîæäåíèÿ âñåõ êëåòîê èììóííîé ñèñòåìû è ñîçðåâàíèÿ Â-ëèìôîöèòîâ. Êðîâåòâîðíàÿ ñòâîëîâàÿ êëåòêà, ÿâëÿþùàÿñÿ ðîäîíà÷àëüíèöåé âñåõ êëåòîê èììóííîé
ñèñòåìû, îáåñïå÷èâàåò âîññòàíîâëåíèå ïîâðåæäåííûõ ó÷àñòêîâ îðãàíîâ è
òêàíåé. Ðåãóëèðóåò ôóíêöèè èììóíèòåòà è çàùèòíûå ðåàêöèè ãèïîòàëàìîãèïîôèçîêîðòèêîòðîïíàÿ ñèñòåìà. Ïåïòèäíûå ãîðìîíû, âûðàáàòûâàåìûå
â ãèïîòàëàìóñå è ïîñòóïàþùèå èç íåãî â ãèïîôèç, ñëóæàò ñâÿçûâàþùèì
çâåíîì ìåæäó íåðâíîé è ýíäîêðèííûìè ñèñòåìàìè, èãðàþò âàæíóþ ðîëü â
ðåãóëÿöèè è ðåàëèçàöèè ìíîãèõ ôóíêöèé îðãàíèçìà. Èììóíîñòèìóëèðóþùèå
ïðîëèí-áîãàòûå ïåïòèäû, âûäåëåííûå À.À.Ãàëîÿíîì è ñîòð. èç ãèïîòàëàìóñà
áûêà, ó÷àñòâóþò â ðåãóëÿöèè ôèçèîëîãè÷åñêèõ ôóíêöèé, ñâÿçàííûõ ñ
äåÿòåëüíîñòüþ öåíòðàëüíîé è ïåðèôåðè÷åñêîé íåðâíîé ñèñòåìû [1-3].
Ñîãëàñíî íàøèì äàííûì íåêîòîðûå áèîàêòèâíûå ïåïòèäû îêàçûâàþò
îïðåäåëåííîå âîçäåéñòâèå íà ðÿä ôåðìåíòîâ óãëåâîäíî-ôîñôîðíîãî îáìåíà
[4, 5]. Ôîñôàòàçû – ôåðìåíòû, êàòàëèçèðóþùèå ðàçðûâ ñëîæíîýôèðíîé
ñâÿçè â ìîíîýôèðàõ ôîñôîðíîé êèñëîòû ñ îáðàçîâàíèåì ñâîáîäíîãî ôîñôàòà,
îòíîñÿòñÿ ê êëàññó ãèäðîëàç. Âìåñòå ñ ïðîòåèíêèíàçàìè îíè ïðèíèìàþò
ðàâíîå ó÷àñòèå â ïîääåðæàíèè äèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ è ôóíêöèîíàëüíîé
ãîòîâíîñòè ôåðìåíòíûõ è äðóãèõ ôîñôîïðîòåèíîâ, íåîáõîäèìûõ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ êëåòî÷íîãî ãîìåîñòàçà. Èçâåñòåí ðÿä çàáîëåâàíèé è ïàòîëîãè÷åñêèõ
ñîñòîÿíèé, â îñíîâå êîòîðûõ ëåæèò íåäîñòàòî÷íîñòü òåõ èëè èíûõ ôåðìåíòîâ.
2 5 1
Îïðåäåëåíèå àêòèâíîñòè ìíîãèõ ôîñôàòàç â áèîëîãè÷åñêèõ æèäêîñòÿõ è
òêàíÿõ èãðàåò çíà÷èòåëüíóþ ðîëü â ëàáîðàòîðíîé äèàãíîñòèêå ðàçëè÷íûõ
çàáîëåâàíèé (òóáåðêóëåç, ëèìôîãðàíóëîìàòîç, àìèëîèäîç, ðàê ïðåäñòàòåëüíîé
æåëåçû, ãëèêîãåíîëèç, áîëåçíü Õåðñà), à òàêæå ñëóæèò ïîêàçàòåëåì ýôôåêòèâíîñòè ëå÷åíèÿ ýòèõ áîëåçíåé [6-9].
Çàäà÷åé äàííîãî èññëåäîâàíèÿ ÿâèëîñü èçó÷åíèå ðîëè è ìåõàíèçìà
äåéñòâèÿ ïðîëèí-áîãàòîãî ãèïîòàëàìè÷åñêîãî íåéðîïåïòèäà PRP-1 (ãàëàðìèíà)
íà ôåðìåíòàòèâíóþ àêòèâíîñòü ùåëî÷íîé è êèñëîé ôîñôàòàç, íåîðãàíè÷åñêîé ïèðîôîñôàòàçû, ãëèêîãåíôîñôîðèëàçû ó çäîðîâûõ æèâîòíûõ, à
òàêæå ïðè íåêîòîðûõ ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèÿõ (èçìåíåíèÿõ â îðãàíèçìå),
âûçâàííûõ öèêëîôîñôàìèäîì (ÖÔÀ).
Ìåòîäèêà. Îïûòû âûïîëíåíû íà 60 ñàìöàõ áåñïîðîäíûõ êðûñ. Ïåðâîé
ãðóïïå êðûñ (25 æèâîòíûõ ìàññîé 125 ã) ââîäèëè âíóòðèáðþøèííî ÖÔÀ
â ôèçðàñòâîðå â äîçå 6 ìã.
Âòîðîé ãðóïïå (25 æèâîòíûõ ìàññîé 220
ã) ââîäèëè âíóòðèáðþøèííî ÖÔÀ â ôèçðàñòâîðå â äîçå 10 ìã. ×åðåç
÷àñ èì æå ââîäèëè PRP-1 â äîçå 20°.
Êîíòðîëüíîé ãðóïïå (10 êðûñ)
ââîäèëè ðàâíîå êîëè÷åñòâî ôèçðàñòâîðà. Äåêàïèòèðîâàëè êðûñ â 1-é, 4-é,
7-é è 11-é äíè. Èçâëåêàëè êîñòíûé ìîçã èç áåäðà è ãîòîâèëè ãîìîãåíàò
â ôèçðàñòâîðå â ñîîòíîøåíèè 1:50 (âåñ:îáúåì).
 ýêñïåðèìåíòå áûëè
èñïîëüçîâàíû êîììåð÷åñêèå î÷èùåííûå ôåðìåíòû: ùåëî÷íàÿ ôîñôàòàçà èç
êèøå÷íèêà êîðîâû â ðàçâåäåíèè 1 ìã â 20 ìë äèñòèëëèðîâàííîé âîäû è
ãëèêîãåíôîñôîðèëàçà à, âûäåëåííàÿ èç ìûøö êðîëèêà, â ðàçâåäåíèè 1 ìã â
5 ìë Í2 Î.
Àêòèâíîñòü ùåëî÷íîé ôîñôàòàçû (êîýô. ôåðìåíòà 3.1.3.1) è êèñëîé
ôîñôàòàçû (êîýô. ôåðìåíòà 3.1.3.2) îïðåäåëÿëè ìåòîäîì Øëûãèíà è Ìèõëèíà
[10].  êà÷åñòâå ñóáñòðàòà èñïîëüçîâàëè ïàðà-íèòðîôåíèëôîñôàò (”Serva”)
â êîíöåíòðàöèè 2 ¢ 1 0 ¡3 Ì â ìåäèíàëîâîì áóôåðå ñ ðÍ 9.6 äëÿ ùåëî÷íîé
ôîñôàòàçû è ðÍ 4.6 äëÿ êèñëîé. Îá àêòèâíîñòè ýòèõ ôåðìåíòîâ ñóäèëè
ïî íàðàñòàíèþ ïàðàíèòðîôåíîëà â òå÷åíèå 30 ìèí ïðè 30o Ñ. Àêòèâíîñòü
íåîðãàíè÷åñêîé ïèðîôîñôàòàçû (êîýô. ôåðìåíòà 3.6.1.1) îïðåäåëÿëè ìåòîäîì
Ãåïïåëÿ [11].
Ñóáñòðàòîì äëÿ äàííîãî ýíçèìà ñëóæèë íåîðãàíè÷åñêèé
ïèðîôîñôàò Na â ìåäèíàëîâîì áóôåðå ñ ðÍ 7.2. Àêòèâíîñòü ôåðìåíòà
îïðåäåëÿëè ïî íàðàñòàíèþ íåîðãàíè÷åñêîãî ôîñôîðà.
Àêòèâíîñòü ãëèêîãåíôîñôîðèëàçû (êîýô. ôåðìåíòà 2.4.6.1) îïðåäåëÿëè
ïî Èëëèíãâîðòó è Êîðè [12]. Èññëåäîâàííûé ìàòåðèàë ïðåäèíêóáèðîâàëè
2 ìèí ïðè 30o Ñ ñ 0.1 ìë 4% âîäíîãî ðàñòâîðà ãëèêîãåíà, 0,1 ìë ÒÝÌ
áóôåðà, 0,1 ìë èññëåäóåìîãî ïåïòèäà è äàëåå äëÿ õîäà îïûòà äîáàâëÿëè 0.1
ìë 64 ìÌ ãëþêîçî-1 ôîñôàòà. ×åðåç 5 ìèí ðåàêöèþ ïðèîñòàíàâëèâàëè
1.6 ìë îõëàæäåííîé 5% ÒÕÓ. Àêòèâíîñòü ôåðìåíòà îïåðåäåëÿëè ïî óáûëè
2 5 2
íåîðãàíè÷åñêîãî ôîñôîðà â ðåàêöèîííîé ñìåñè.
Âëèÿíèå ãîðìîíîâ íà îáìåí âåùåñòâ è ýíåðãèè îñóùåñòâëÿåòñÿ â
îñíîâíîì ÷åðåç èçìåíåíèå àêòèâíîñòè îïðåäåëåííûõ ôåðìåíòîâ, ïðè÷åì
ãîðìîíû âëèÿþò ëèáî íåïîñðåäñòâåííî íà èõ ñèíòåç, ëèáî íà ñèíòåç
äðóãèõ âåùåñòâ, ó÷àñòâóþùèõ â êîíêðåòíîì ôåðìåíòàòèâíîì ïðîöåññå.
ìêÌ ôåíîëà
ã òê. ìèí.
Ðèñ. 1. Âëèÿíèå ÖÔÀ è PRP-1 íà àêòèâíîñòü ùåëî÷íîé ôîñôàòàçû êîñòíîãî ìîçãà
Ùåëî÷íàÿ ôîñôàòàçà E =
êðûñ (in vivo): 1 – êðûñû âåñîì 125 ã (äîçà ÖÔÀ 6 ìã.); 2 – êðûñû âåñîì 220 ã (äîçà
ÖÔÀ 10 ìã, PRP-1 20 ìêã).
 çàâèñèìîñòè îò èñòî÷íèêà ýíçèìà, óñëîâèé ñðåäû èíêóáèðîâàíèÿ, êîíöåíòðàöèè èñïîëüçóåìûõ ñîåäèíåíèé îáíàðóæèâàåòñÿ êàê èõ àêòèâèðóþùèé
ýôôåêò, òàê è èíãèáèðóþùèé.
Ùåëî÷íàÿ ôîñôàòàçà (ÙÔ) ñ÷èòàåòñÿ
îäíèì èç íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûõ ôåðìåíòîâ îðãàíè÷åñêîãî ìèðà ñ
ñàìûìè ðàçëè÷íûìè ïðîÿâëåíèÿìè àêòèâíîñòè, çàâèñÿùèìè îò ëîêàëèçàöèè
â ðàçëè÷íûõ îðãàíàõ è êëåòî÷íûõ ñòðóêòóðàõ. Íà ðàííèõ ýòàïàõ íàøèõ
èññëåäîâàíèé ÙÔ îáíàðóæåíà â ãîìîãåíàòå êîñòíîãî ìîçãà êðûñû, à òàêæå
óñòàíîâëåí ôàêò ðåãóëèðóþùåãî äåéñòâèÿ íà àêòèâíîñòü äàííîãî ôåðìåíòà
îäíîãî èç ãèïîòàëàìè÷åñêèõ íåéðîïåïòèäîâ – ãàëàðìèíà. Èçìåíåíèÿ â
ñâîéñòâàõ ÙÔ â ýòîé òêàíè íàáëþäàëèñü íàìè òàêæå ïðè ôóíêöèîíàëüíûõ
è ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèÿõ îðãàíèçìà (ðàçäðàæåíèå, ïåðåäîçèðîâêà). Ñ
öåëüþ èçó÷åíèÿ õàðàêòåðà âîçìîæíûõ èçìåíåíèé àêòèâíîñòè ÙÔ ïîä
äåéñòâèåì ïåïòèäà PRP-1 íàìè ïðîâåäåíû äâå ñåðèè îïûòîâ (in vivo): 1)
c îäíîêðàòíîé èíúåêöèåé ÖÔÀ, 2) ñ èíúåêöèåé ÖÔÀ è PRP-1 (ðèñ.1).
Êðèâûå ãðàôèêà ïîêàçûâàþò, ÷òî ââåäåíèå ÖÔÀ íà àêòèâíîñòü èññëåäóåìîãî
ôåðìåíòà ñóùåñòâåííîãî âîçäåéñòâèÿ íå îêàçûâàåò: ïîíèæåíèå àêòèâíîñòè
2 5 3
îò 2 äî 12% ðåãèñòðèðóåòñÿ â 1-é, 4-é è 11-é äíè. Íà 7-é äåíü ïîñëå ââåäåíèÿ
ÖÔÀ àêòèâíîñòü ùåëî÷íîé ôîñôàòàçû ïîäàâëÿåòñÿ íåñêîëüêî ñèëüíåå, äîõîäÿ
äî 24% îò êîíòðîëüíîé âåëè÷èíû.
ìêÌ ôåíîëà
ã òê. ìèí.
Ðèñ. 2. Âëèÿíèå ÖÔÀ è PRP-1 íà àêòèâíîñòü êèñëîé ôîñôàòàçû êîñòíîãî ìîçãà
Êèñëàÿ ôîñôàòàçà E =
êðûñ (in vivo): 1 – êðûñû âåñîì 125 ã (äîçà ÖÔÀ 6 ìã.); 2 – êðûñû âåñîì 220 ã (äîçà
ÖÔÀ 10 ìã, PRP-1 20 ìêã).
Âòîðàÿ ãðóïïà æèâîòíûõ, êîòîðîé äîïîëíèòåëüíî ââåäåí PRP-1, íåîäíîçíà÷íî ðåàãèðóåò íà äåéñòâèå ýòèõ ýôôåêòîðîâ: ñïàä àêòèâíîñòè ÙÔ,
ïî ñðàâíåíèþ ñ ôîíîâîé, íàáëþäàåìûé â 1-é è 4-é äíè, ñêà÷êîîáðàçíî
ïåðåõîäèò â ïðîöåññ àêòèâàöèè íà 7-é äåíü (+50%), çàòåì ñëåãêà ïîíèæàåòñÿ
íà 11-é äåíü (+29%), îñòàâàÿñü âûøå ôîíîâîé. Ïðè äåéñòâèè ýòèõ äâóõ
ðåàãåíòîâ íà î÷èùåííûé ôåðìåíò áûëà ïîëó÷åíà óìåðåííàÿ àêòèâàöèÿ ÙÔ
ïðè âñåõ èñïîëüçóåìûõ äîçàõ ÖÔÀ è PRP-1. Âûÿâëåííûå â îïûòàõ íà ÷èñòîì
ôåðìåíòå ðåçóëüòàòû íå ïîâòîðèëèñü íà ãîìîãåíàòå â îïûòàõ in vitro, ãäå ÙÔ
ïðîÿâèëà ïîëíóþ ðåçèñòåíòíîñòü ê äàííûì âåùåñòâàì. Èç âûøåïðèâåäåííûõ
äàííûõ ñëåäóåò, ÷òî õàðàêòåð äåéñòâèÿ PRP-1 (íà ôîíå ÖÔÀ) íà ÙÔ æèâîãî
îðãàíèçìà è íà ÷èñòûé ôåðìåíò íåîäèíàêîâ. Î÷åâèäíî, â îáîèõ ñëó÷àÿõ
íåîäíîçíà÷íàÿ ðåàêöèÿ ôåðìåíòà íà ýòè ðåàãåíòû äîëæíà ðàññìàòðèâàòüñÿ
ñ òî÷êè çðåíèÿ ñòðóêòóðíûõ îñîáåííîñòåé ÙÔ â äàííîé ñðåäå. ÙÔ, ÿâëÿÿñü
ìåòàëëîïðîòåèíîì [13], ðåãóëèðóåòñÿ ñïåöèôè÷åñêèìè è íåñïåöèôè÷åñêèìè
àêòèâàòîðàìè è èíãèáèòîðàìè. Èçáèðàòåëüíîñòü èõ äåéñòâèÿ îáúÿñíÿåòñÿ
òåì, ÷òî îíè ðåàãèðóþò ñî ñòðîãî îïðåäåëåííîé õèìè÷åñêîé ãðóïïèðîâêîé
â àêòèâíîì öåíòðå ôåðìåíòà (Zn2+ , Mg2+ ), â ðåçóëüòàòå ÷åãî èìååò ìåñòî
êîíôîðìàöèîííàÿ ïåðåñòðîéêà ìîëåêóëû, êîòîðàÿ ñîçäàåò îïðåäåëåííûå
óñëîâèÿ äëÿ ôåðìåíò-ñóáñòðàòíîãî êîìïëåêñà. À âîçìîæíî, ýòè ðàçëè÷èÿ
ñâÿçàíû ñ ñóùåñòâîâàíèåì â èññëåäóåìîé òêàíè íåñêîëüêèõ êàòàëèòè÷åñêè
2 5 4
àêòèâíûõ ìîëåêóëÿðíûõ ôîðì ÙÔ, ñ ÷àñòè÷íî ïåðåêðûâàþùèìèñÿ, íî íå
ñîâïàäàþùèìè ñâîéñòâàìè, ñëóæàùèõ äëÿ ãèáêîé è èçáèðàòåëüíîé ðåãóëÿöèè
ðàçëè÷íûõ êëåòî÷íûõ ïðîöåññîâ [14].
ìêÌ ôåíîëà
ã òê. ìèí.
Ðèñ. 3. Âëèÿíèå ÖÔÀ è PRP-1 íà àêòèâíîñòü íåîðãàíè÷åñêîé ïèðîôîñôàòàçû
Íåîðãàíè÷åñêàÿ ïèðîôîñôàòàçà E =
êîñòíîãî ìîçãà êðûñ (in vivo): 1 – êðûñû âåñîì 125 ã (äîçà ÖÔÀ 6 ìã.); 2 – êðûñû
âåñîì 220 ã (äîçà ÖÔÀ 10 ìã, PRP-1 20 ìêã).
Êèñëàÿ ôîñôàòàçà (ÊÔ) êàòàëèçèðóåò ãèäðîëèç ñëîæíûõ ýôèðîâ ôîñôîðíîé êèñëîòû è îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé. Ýòîò ëèçîñîìàëüíûé ôåðìåíò
ñîäåðæèòñÿ ïðàêòè÷åñêè âî âñåõ òêàíÿõ. Âûñîêàÿ êîíöåíòðàöèÿ åå îòìå÷àåòñÿ
â ýðèòðîöèòàõ, òðîìáîöèòàõ, êîñòíîì ìîçãå è äð. Ïîäîáíî ÙÔ ÊÔ ÿâëÿåòñÿ
ôåíîòèïè÷åñêèì ìàðêåðîì äëÿ äèôôåðåíöèàöèè ðÿäà çàáîëåâàåíèé [6, 15].
Îñîáîãî âíèìàíèÿ çàñëóæèâàþò äàííûå, ïîëó÷åííûå ïðè èññëåäîâàíèè ÊÔ
êîñòíîãî ìîçãà – òêàíè, â êîòîðîé ñêîíöåíòðèðîâàíî íàèáîëüøåå êîëè÷åñòâî
êðîâåòâîðíûõ êëåòîê (ðèñ. 2). Åñëè ïðîñëåäèòü çà àêòèâíîñòüþ äàííîãî
ôåðìåíòà â äèíàìèêå, òî, ñîãëàñíî êðèâîé (ó 3-ìåñÿ÷íûõ êðûñ) ÖÔÀ
âûñòóïàåò àêòèâàòîðîì ÊÔ, ïðè÷åì ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíòðîëåì íàèâûñøèé
ïèê ïðèõîäèòñÿ íà 4-å ñóòêè ïîñëå èíúåêöèè (+366%). Ââåäåíèå êðûñàì
âòîðîé ãðóïïû (9-ìåñÿ÷íûå) 20° PRP-1 íà ôîíå ÖÔÀ çíà÷èòåëüíî íîðìàëèçóåò
êàðòèíó: PRP ñíèìàåò àêòèâèðóþùèé ýôôåêò ÖÔÀ, ìàêñèìàëüíî ïðèáëèæàÿ
ýòó âåëè÷èíó ê êîíòðîëüíîé. Àíàëîãè÷íûå äàííûå, ïîëó÷åííûå íàìè ðàíåå
ïðè ðàçäðàæåíèè ãèïîòàëàìè÷åñêèõ ÿäåð ìîçãà êðûñû, ãäå ðåãèñòðèðîâàëàñü
òàêæå ðåçêàÿ àêòèâàöèÿ ÊÔ, îäíîçíà÷íî óêàçûâàþò íà ðàçðóøèòåëüíûé
2 5 5
õàðàêòåð ÖÔÀ è çàùèòíûé ýôôåêò íåéðîïåïòèäà. Ýôôåêò äåéñòâèÿ PRP1, ïî-âèäèìîìó, îáóñëîâëåí îáðàçîâàíèåì áîëüøîãî êîëè÷åñòâà àêòèâíûõ
ðàäèêàëîâ, êîòîðûå ìîãóò ïðèâåñòè ê áëîêèðîâàíèþ àêòèâíîñòè íå òîëüêî
ôåðìåíòà, íî è âåùåñòâ, îòâåòñòâåííûõ çà îáðàçîâàíèå ôåðìåíò-ñóáñòðàòíîãî
êîìïëåêñà. Âîçìîæíî, â ìåõàíèçìå äåéñòâèÿ äàííîãî ïåïòèäà íà ôåðìåíòàòèâíóþ àêòèâíîñòü ÊÔ ñóùåñòâóþò è äðóãèå ïóòè.
ìêÌ ôåíîëà
ã òê. ìèí.
Ðèñ. 4. Âëèÿíèå ÖÔÀ è PRP-1 íà àêòèâíîñòü ãëèêîãåíôîñôîðèëàçû êîñòíîãî ìîçãà
Ãëèêîãåíôîñôîðèëàçà E =
êðûñ (in vivo): 1 – êðûñû âåñîì 125 ã (äîçà ÖÔÀ 6 ìã.); 2 – êðûñû âåñîì 220 ã (äîçà
ÖÔÀ 10 ìã, PRP-1 20 ìêã).
Íåîðãàíè÷åñêèå ïèðîôîñôàòû, ïðîñòåéøèå íàêîïèòåëè ýíåðãèè â æèâûõ êëåòêàõ, ðàñùåïëÿþòñÿ íåîðãàíè÷åñêîé ïèðîôîñôàòàçîé. Ýòîò ôåðìåíò
ó÷àñòâóåò â ðÿäå áèîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ íà ðàçíûõ ñòàäèÿõ ýâîëþöèè
ôîñôîðíîãî îáìåíà.
Èññëåäîâàíèÿ íåîðãàíè÷åñêîé ïèðîôîñôàòàçû (ðèñ. 3) ïîêàçàëè, ÷òî
ÖÔÀ äåéñòâóåò àêòèâèðóþùå íà ôåðìåíò, ïëàâíî ïîíèæàÿ åãî àêòèâíîñòü
äî 7-ãî äíÿ, è íà 11-é äåíü ðåãèñòðèðóåòñÿ ðåçêèé ñïàä ôåðìåíòàòèâíîé
àêòèâíîñòè ( ¡ 30%). PRP-1, ââåäåííûé æèâîòíûì ÷åðåç ÷àñ ïîñëå ÖÔÀ,
ãëîáàëüíî ìåíÿåò êàðòèíó. Àêòèâíîñòü ôåðìåíòà ñóùåñòâåííî ïîäàâëÿåòñÿ,
äîõîäÿ äî íóëÿ íà 7-é äåíü, çàòåì ïåïòèä ñòèìóëèðóåò ïðîöåññ àêòèâàöèè
ôåðìåíòà, äîâåäÿ åãî ïî÷òè äî íîðìû (11-é äåíü), ÷òî ïî ñðàâíåíèþ
ñ ôîíîâîé ñîñòàâëÿåò 60%.
Ðÿäîì èññëåäîâàòåëåé ïîêàçàíî, ÷òî ïðè
âîçäåéñòâèè íà íåîðãàíè÷åñêóþ ïèðîôîñôàòàçó íåêîòîðûõ òêàíåé, â òîì
÷èñëå è ýðèòðîöèòîâ, âåùåñòâàìè, áëîêèðóþùèìè ñóëüôãèäðèëüíûå ãðóïïû,
óãíåòàåòñÿ åå àêòèâíîñòü [16].
Ðîëü æå PRP-1, âåðîÿòíî, ñâîäèòñÿ ê
2 5 6
ñâÿçûâàíèþ èîíîâ äâóõâàëåíòíûõ ìåòàëëîâ, ÷òî ïðèâîäèò ê ñïàäó ôåðìåíòàòèâíîé àêòèâíîñòè íåîðãàíè÷åñêîé ïèðîôîñôàòàçû.
Äåéñòâèå PRP-1 íà àêòèâíîñòü ôîñôàòàç, î÷èùåííûõ èç òêàíåé æèâîòíûõ,
íà ôîíå öèêëîôîñôàìèäà (ÖÔÀ);
ìêÌ ôåíîëà
1 – E = ìã áåëêà ìèí ,
Ôåðìåíòû
Íîðìà
PRP-1
ìêÌ P
2 – E = ìã áåëêà
ìèí
ÖÔÀ 100 °
ÖÔÀ 50 °
ÖÔÀ 20 °
0.01°
-
+PRP-1 -
+PRP-1 -
+PRP-1
5600
3980
3897
3745
3801
3502
4580
+60% +13% +11%
+7%
+8%
0
+31%
2734
3042
4563
2432
3039
1 Ùåëî÷íàÿ
ôîñôàòàçà
3500
(èç ñëèçèñòîé êèøîê 100%
êîðîâû)
2 Ãëèêîãåíôîñôîðè-
1520
2124
4566
ëàçà (èç
ìûøö êðî- 100%
+80% +140% +200%
+100% +200%
+60% +100%
ëèêà)
Ãëèêîãåíôîñôîðèëàçà (ÃÔ) êàòàëèçèðóåò ïîñëåäîâàòåëüíîå îòùåïëåíèå
ãëèêîçèëüíûõ îñòàòêîâ ñ íåðåäóöèðóþùåãî êîíöà à-1,4 ãëèêîçèëüíîé öåïè
ãëèêîãåíà ñ âûñâîáîæäåíèåì ãëþêîçû-1-Ð. Ôåðìåíò ñóùåñòâóåò â àêòèâíîé
(à) è íåàêòèâíîé (á) ôîðìàõ. Ãîðìîíàëüíàÿ ðåãóëÿöèÿ ÃÔ îñóùåñòâëÿåòñÿ
íå ïðÿìî, à ÷åðåç êàñêàäíóþ ñèñòåìó óñèëåíèÿ ñèãíàëîâ, âêëþ÷àþùèõ
ñîîòâåòñòâóþùèå ïðîòåèíêèíàçû è ôîñôàòàçû [17]. Ïîñëåäíèå ÿâëÿþòñÿ
êëþ÷åâûìè ôåðìåíòàìè êëåòî÷íîãî ìåòàáîëèçìà, ôîñôîðèëèðîâàíèå-äåôîñôîðèëèðîâàíèå êîòîðûõ ïðèâîäèò ê îïåðàòèâíîé ìîäèôèêàöèè èõ ôóíêöèé
è ïîñëåäóþùèì ôèçèîëîãè÷åñêèì îòâåòaì. Êðèâàÿ, ïðåäñòàâëåííàÿ íà ðèñ.4,
ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî ÖÔÀ â îïûòàõ in vivo äëÿ ÃÔ êîñòíîãî ìîçãà
âûñòóïàåò èíãèáèòîðîì; ðàçâèâàþùååñÿ ïîðàæåíèå îðãàíèçìà ïðèâîäèò ê
çíà÷èòåëüíîìó ñïàäó ôåðìåíòàòèâíîé àêòèâíîñòè â áîëåå ïîçäíèå ñðîêè (ê
11-ìó äíþ), ãäå ÃÔ ïîêàçûâàåò íóëåâóþ âåëè÷èíó. Äðóãàÿ ãðóïïà æèâîòíûõ,
êîòîðîé âìåñòå ñ ÖÔÀ ââåäåí PRP-1, ðåàãèðóåò îäíîòèïíî ñ ãðóïïîé,
ïîëó÷èâøåé ÖÔÀ. PRP-1 íå òîëüêî ñíèìàåò èíãèáèðóþùèé ýôôåêò ÖÔÀ,
íî è äîâîäèò àêòèâíîñòü ýíçèìà äî íóëÿ íà 4-å è 7-å ñóòêè. Â èòîãå ïîä
äåéñòâèåì îáîèõ âåùåñòâ â àêòèâíîñòè ÃÔ íàáëþäàåòñÿ ñäâèã ìåòàáîëè÷åñêèõ
ïðîöåññîâ îò àíàáîëèçìà ê êàòàáîëèçìó. Äëÿ âûÿâëåíèÿ õàðàêòåðà äåéñòâèÿ
PRP-1 íà ÃÔ áûëà ïîñòàâëåíà ñåðèÿ îïûòîâ íà î÷èùåííîì ôåðìåíòå.
 ëèòåðàòóðå ñóùåñòâóþò ðàçíîãëàñèÿ îòíîñèòåëüíî ìåõàíèçìà ðåãóëÿöèè
2 5 7
÷èñòûõ ôåðìåíòîâ, ôåðìåíòîâ â ãîìîãåíàòå è ôåðìåíòîâ îðãàíèçìà. Ïðè
ãîìîãåíèçèðîâàíèè òêàíåé ïðîèñõîäèò ðÿä èçìåíåíèé â ñòðóêòóðå êëåòîê, ïðè
ýòîì íàðóøàåòñÿ èõ öåëîñòíîñòü, ÷òî ìîæåò ðåçêî ïîâëèÿòü íà ïîëó÷åííûå
äàííûå è âûçâàòü ðÿä èçìåíåíèé ñ ôåðìåíòîì. Òàáëèöà äåìîíñòðèðóåò
ìàêñèìàëüíóþ àêòèâàöèþ ÃÔà ïîñëå äîáàâëåíèÿ â èíêóáàöèîííóþ ñðåäó
îïðåäåëåííûõ äîç ÖÔÀ è PRP-1. Êàæóùèéñÿ ïàðàäîêñàëüíûì ôàêò ìîùíîãî
àêòèâèðîâàíèÿ ÃÔà íà ÷èñòîì ôåðìåíòå ïîä äåéñòâèåì ýòèõ æå ðåàãåíòîâ
ìîæíî îáúÿñíèòü ñëåäóþùèì îáðàçîì. Åñëè ôåðìåíò íàõîäèòñÿ â ñèñòåìå,
òî àêòèâèðóþùèå è èíãèáèðóþùèå ðåàãåíòû íå ïðîÿâëÿþò ñâîåãî äåéñòâèÿ
ïîëíîñòüþ, ïîñêîëüêó ôåðìåíò çàùèùåí âíóòðåííèìè ðåãóëÿòîðàìè, ïðåäîõðàíÿÿ åãî îò âíåøíèõ âîçäåéñòâèé. Íà î÷èùåííûé ôåðìåíò àêòèâàòîðû
è èíãèáèòîðû îêàçûâàþò ïîëíîå äåéñòâèå â ðåçóëüòàòå îñâîáîæäåíèÿ îò
âíóòðåííèõ ðåãóëÿòîðîâ. Òêàíåâàÿ ÃÔ êîíòðîëèðóåòñÿ ñîîòâåòñòâóþùèìè
ïðîòåèíêèíàçàìè è ïðîòåèíôîñôàòàçàìè, êîòîðûå â ñâîþ î÷åðåäü ðåãóëèðóþòñÿ íèçêîìîëåêóëÿðíûìè ëèãàíäàìè, ðåãóëÿòîðíûìè áåëêàìè è
íåéðîãóìîðàëüíûìè ôàêòîðàìè.
Ïîýòîìó ìíîãèå íàðóøåíèÿ ïðîöåññà
ôåðìåíòàòèâíîé äåãðàäàöèè è ñèíòåçà ãëèêîãåíà ìîãóò áûòü îáóñëîâëåíû íå
òîëüêî íàðóøåíèÿìè áèîñèíòåçà ÃÔ è ãëèêîãåíñèíòàçû, íî è ðÿäà áåëêîâ,
ó÷àñòâóþùèõ â èõ ðåãóëÿöèè.
Ïîëó÷åííûå íàìè ñâåäåíèÿ îá èçìåíåíèè àêòèâíîñòè ôîñôàòàç ïðè
ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèÿõ îðãàíèçìà è ðåãóëèðóþùåì ýôôåêòå PRP-1 â
ïðîöåññàõ äåôîñôîðèëèðîâàíèÿ ïðåäñòàâëÿþò èíòåðåñ, ñ ó÷åòîì âàæíîãî
çíà÷åíèÿ ýòèõ ôåðìåíòîâ â êëèíè÷åñêîé áèîõèìèè.
Èíñòèòóò áèîõèìèè èì. Ã.Õ.Áóíÿòÿíà ÍÀÍ ÐÀ
Ë. Ï. Òåð-Òàòåâîñÿí, Ë. Â. Ñàðêèñÿí, È. Ã. Àñëàíÿí, àêàäåìèê À. À. Ãàëîÿí
Âîçäåéñòâèå PRP-1 íà àêòèâíîñòü íåêîòîðûõ ôîñôàòàç êîñòíîãî ìîçãà áåëûõ êðûñ,
ïîðàæåííûõ öèêëîôîñôàìèäîì
Èçó÷àëîñü âëèÿíèå ïðîëèí-áîãàòîãî íåéðîïåïòèäà PRP-1 íà àêòèâíîñòü ùåëî÷íîé è êèñëîé ôîñôàòàç (ÙÔ è ÊÔ), ïèðîôîñôàòàçû (ÏÔ), à òàêæå ãëèêîãåíôîñôîðèëàçû (ÃÔ) â ãîìîãåíàòàõ êîñòíîãî ìîçãà êðûñ, ïîðàæåííûõ öèêëîôîñôàìèäîì
(ÖÔÀ) â óñëîâèÿõ in vivo è in vitro. Äàííûå, ïîëó÷åííûå â ýêñïåðèìåíòàõ, ïîêàçàëè
íåîäíîçíà÷íîå äåéñòâèå PRP-1 íà àêòèâíîñòü èññëåäóåìûõ ôåðìåíòîâ êàê â íîðìå,
òàê è ó êðûñ, èíúåöèðîâàííûõ ÖÔÀ â ïðîöåññå äèíàìèêè (1, 4, 7, 11 äíè). Â äîçå 20°
(íà æèâîòíîå) ïåïòèä ïîäàâëÿåò àêòèâíîñòü ÙÔ, ÏÔ è ÃÔ ó êðûñ ñ ÖÔÀ. Â òî æå
2 5 8
âðåìÿ àêòèâíîñòü ÊÔ, ïîâûøåííàÿ â òðè ðàçà ïîñëå ââåäåíèÿ ÖÔÀ, ïîä äåéñòâèåì
ïåïòèäà PRP-1 íîðìàëèçóåòñÿ, äîõîäÿ äî êîíòðîëüíîé âåëè÷èíû. Äëÿ î÷èùåííûõ
ôåðìåíòîâ (ÙÔ, ÊÔ è ÃÔ) ýòè îáà ðåàãåíòà âî âñåõ èñïîëüçóåìûõ äîçàõ âûñòóïàþò
àêòèâàòîðàìè. Äàííûå, ïîëó÷åííûå íà ÷èñòûõ ôåðìåíòàõ, íå ïîâòîðèëèñü â îïûòàõ
in vitro íà ãîìîãåíàòàõ òêàíè êîñòíîãî ìîçãà, ãäå âñå ÷åòûðå ôåðìåíòà ïðîÿâèëè
ïîëíóþ ðåçèñòåíòíîñòü ê ÖÔÀ è PRP-1.
Ðåçóëüòàòû îïûòîâ ãîâîðÿò î òîì, ÷òî ïåïòèä PRP-1 îáëàäàåò ðåãóëèðóþùèì
äåéñòâèåì äëÿ ôåðìåíòîâ – ôîñôàòàç êîñòíîãî ìîçãà êàê ó íîðìàëüíûõ, òàê è ó
êðûñ ñ ïàòîëîãèåé.
È. ä. î»ñ-³¹¨áëÛ³Ý, È. ì. ê³ñ·ëÛ³Ý, Æ. ¶. ²ëɳÝÛ³Ý, ³Ï³¹»ÙÇÏáë ². ².
¶³ÉáÛ³Ý
PRP-1-Ç ³½¹»óáõÃÛáõÝÁ óÇÏÉáýáëý³Ùǹáí íݳëí³Í ëåÇï³Ï ³éÝ»ïÝ»ñÇ
áëÏñ³ÍáõÍÇ áñáß ýáëý³ï³½Ý»ñÇ ³ÏïÇíáõÃÛ³Ý íñ³
àõëáõÙݳëÇñí»É ¿ åñáÉÇÝáí ѳñáõëï Ý»Ûñáå»åïǹ PRP-1-Ç ³½¹»óáõÃÛáõÝÁ ÑÇÙݳÛÇÝ »õ
ÃÃáõ ýáëý³ï³½Ý»ñÇ (Ðü »õ Âü), ³Ýûñ·³Ý³Ï³Ý åÇñáýáëý³ï³½Ç, ÇÝãå»ë ݳ»õ ·ÉÇÏá·»Ý
ýáëýáñÇɳ½Ç ³ÏïÇíáõÃÛ³Ý íñ³‘ óÇÏÉáýáëý³Ùǹáí (òü) íݳëí³Í ³éÝ»ïÝ»ñÇ áëÏñ³ÍáõÍÇ
ÑáÙ᷻ݳïáõÙ in vivo »õ in vitro å³ÛÙ³ÝÝ»ñáõÙ: òáõÛó ¿ ïñí»É, áñ PRP-1-Á áõÝÇ áã ÙdzÝÙ³Ý
³½¹»óáõÃÛáõÝ áõëáõÙݳëÇñíáÕ ý»ñÙ»ÝïÝ»ñÇ ³ÏïÇíáõÃÛ³Ý íñ³.
³Û¹ å»åïǹÁ ×ÝßáõÙ ¿
·ÉÇÏá·»Ý ýáëýáñÇɳ½Ç »õ ³Ýûñ·³Ý³Ï³Ý åÇñáýáëý³ï³½Ç ³ÏïÇíáõÃÛáõÝÁ òü Ý»ñ³ñÏí³Í
³éÝ»ïÝ»ñÇ Ùáï: ÜϳïíáõÙ ¿ ݳ»õ Ðü-Ç ³ÏïÇíáõÃÛ³Ý ³ñ·»É³ÏáõÙ òü-áí, ë³Ï³ÛÝ PRP-1Ç (in vivo) Ý»ñ³ñÏáõÙÇó Ñ»ïá 7- »õ 11-ñ¹ ûñ»ñáõÙ ï»ÕÇ ¿ áõÝ»Ýáõ٠黳ÏódzÛÇ ëïÇÙáõɳóáõÙ
ѳٳå³ï³ë˳ݳµ³ñ 29 »õ 72%-áí: Ü»Ûñáå»åïÇ¹Ç ³Ù»Ý³Ù»Í ³½¹»óáõÃÛáõÝÁ ÝϳïíáõÙ ¿
Âü-Ç íñ³, áñï»Õ òü-Ý ý»ñÙ»ÝïÇ ³ÏïÇíáõÃÛáõÝÁ ÏïñáõÏ µ³ñÓñ³óÝáõÙ ¿ 4-ñ¹ ûñÁ (+336%),
ÇëÏ PRP-1-Á ѳݹ»ë ¿ ·³ÉÇë áñå»ë Âü-Ç ³ÏïÇíáõÃÛ³Ý Ï³ñ·³íáñÇã‘ Ýí³½»óÝ»Éáí ³ÛÝ
ÙÇÝã»õ ÝáñÙ³: سùñí³Í ý»ñÙ»ÝïÇ íñ³ ³Û¹ »ñÏáõ 黳·»ÝïÝ»ñÇ ³½¹»óáõÃÛ³Ý Å³Ù³Ý³Ï
(Ðü »õ Âü) ·ñ³ÝóíáõÙ ¿ Ðü-Ç ã³÷³íáñ ³ÏïÇíáõÃÛáõÝ òü-Ç »õ PRP-1-Ç û·ï³·áñÍí³Í µáÉáñ
¹»åù»ñáõÙ »õ, ϳñáÕ ¿ å³ñ³¹áùë³ÛÇÝ Ãí³É, ï»ÕÇ ¿ áõÝ»ÝáõÙ ·ÉÇÏá·»ÝýáëýáñÇɳ½³ - aÇ Ù³ùëÇÙ³É ³ÏïÇí³óáõÙ: سùáõñ ý»ñÙ»Ýïáí ϳï³ñí³Í ÷áñÓ»ñÇ ³ñ¹ÛáõÝùáõÙ ëï³óí³Í
ïíÛ³ÉÝ»ñÁ ãÏñÏÝí»óÇÝ in vitro ÷áñÓ»ñáõÙ, áñï»Õ ý»ñÙ»ÝïÝ»ñÁ ïíÛ³É ¿ý»ÏïáñÝ»ñÇ Ýϳïٳٵ
¹ñë»õáñ»óÇÝ é»½Çëï»ÝïáõÃÛáõÝ:
öáñÓ»ñÇ ³ñ¹ÛáõÝùÝ»ñÁ íϳÛáõÙ »Ý ³ÛÝ Ù³ëÇÝ, áñ PRP-1 å»åïǹÁ áõÝÇ Ï³ñ·³íáñÇã
³½¹»óáõÃÛáõÝ ³éáÕç »õ å³ÃáÉá·Ç³Ûáí ³éÝ»ïÝ»ñÇ áëÏñ³ÍáõÍÇ ýáëý³ï³½Ý»ñÇ íñ³:
2 5 9
L. P. Ter-Tadevosyan, L. V. Sarkissyan, I. A. Aslanyan, academician A. A. Galoyan
Action of PRP-1 on the Activity of Some Phosphatases in Bone Marrow of White Rats
Injured by Cyclophosphamide
Study of the action of proline-rich peptide PRP-1 on the activity of alkaline and acid
phosphatases, inorganic pyrophosphatase, as well as the glycogenphosphorilase in bone
marrow homogenates of injured with cyclophosphamide (CPA) rats in vivo and in vitro,
demonstrated the significant influence of PRP-1 on the activity of enzymes investigated.
It was shown that PRP-1 exerts the different influence on the activity of the enzymes
mentioned. Thus, the peptide inhibits the activity of glicogenphosphorilase and inorganic
pyrophosphatase in bone marrow of injured with CPA rats. Inhibition by CPA is also observed regarding the alkaline phosphatase, however, the dramatic changes in the inhibition
of this enzyme activity occur in vivo in 7 and 11 days after the i/m administration of PRP-1.
The most effect of peptide influence is observed regarding the acid phosphatase
activity when PRP-1 reduces the strongly activated by CPA enzyme activity (per 366
At the action of CPA and PRP-1 on the purified enzymes being under the investigation the moderate activation of alkaline phosphatase, and, paradoxically, of glycogenphosphorilase a, is registered with all doses of these two agents used.
The present results testify that under the normal and pathological conditions, PRP-1
possesses the regulatory properties on (for) the activity of the phosphatases studied in rat
bone marrow.
Ëèòåðàòóðà
1. Galoyan A. Neurosecretory hypothalamus - bone marrow neurohumoral axic:
chemistry and biology of the mediators. 2-ISSMPS. 2006. Armenia-Germuk. 4-5.
2. Galoyan A.A., Grigoryan S.L., Badalyan K.V. - Neurochemical Research. 2006.
V. 31. N 6. P. 795-803.
3. Galoyan A.A. Signal molecules of the brain neuroendocrine immune system
against infection and tumor cells. Proceedings of the Int. conf. Advanced Biotechnology.
Perspectives of Development in Armenia. Yerevan. 2006. 18 p.
4. Òåð-Òàòåâîñÿí Ë.Ï., Ñàðêèñÿí Ñ.Â., Àñëàíÿí È.Ã., Ãàëîÿí À.À. - Äîêëàäû
ÍÀÍ Àðìåíèè. 2004. Ò. 104. N 4. Ñ. 343-347.
5. Òåð-Òàòåâîñÿí Ë.Ï., Ñàðêèñÿí Ë.Â., Àñëàíÿí È.Ã., Ãàëîÿí À.À. - Äîêëàäû
ÍÀÍ Àðìåíèè. 2006. Ò.106. N 4. Ñ.349-354.
6. Tarie M., Kovacic K., Strelkov-Alfirevic A. - Prostate. 1989. V. 15. N 3. P. 211219.
7. Tokiva Takayoshi, Endo Akiro, Sato Jiron. - Experim. cell. Biol. 1989. V. 57.
N 6. P. 324-329.
2 6 0
8. Davie M.W.I., Worsfold M., Shorp C.A. - Ann. Cein. Biochem. 1991. V. 28.
N 2. P. 194-195.
9. Tsavaris N., Pangalis Gerassimos A., Kosmidis P., Konstantopoulos K., Variami
E., Ganotakies M., Tsoutsos E., Dimitriadis G., Raptis S. - Acta histochem. at cytochem.
1991. V. 24. N 3. P. 329-334.
10. Øëûãèí Ã.Ê., Ìèõëèí Ñ.ß. - Âîïðîñû ìåä. õèìèè. 1955. N 1. Ñ. 461-465.
11. Heppel L.A. - Methoda in Enzynology. 421. N.-Y. 1955. V. 2. P. 570-574.
12. Illingwort B.I., Cori C.T. - Biochem., Preparations. 1953. V. 3. P.1-9.
13. Petit C.C., Deliste M., Martel M., Fectean C., Brier N., Can. J. - Biochem.
1975. V. 53. N 10. P. 1089-1100.
14. Anderson David J., Branum Fare L., O‘Brjen John F. - Clin. Chem. 1990. V.
36. N 2. P. 240-248.
15. Hammond K.D., Mohmed E., Gregor R.T. - Biochem. Med. and Metab. Biol.
1990. V. 43. N 1. P. 75.
16. Naganna B., Narayana K., Menon V.K. - J. Biol. Chem. 1948. V. 174. N 2.
P. 501.
17. Sim A., Collins E., Mudge L.M. - J. Neurochemistry. 1997. V. 69. P. 163.
2 6 1