Влияние дезоксихолата натрия и Твин-20 на активность и свойства NA+/K+-АТФазы в смешанной мембранной фракции коры больших полушарий головного мозга крыс

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. Настоящая работа расширяет представления об активности уабаин-чувствительных (α2 и α3) и уабаин-резистентной (α1) изоформ Na+/K+-АТФазы в смешанной мембранной фракции коры больших полушарий головного мозга крыс в присутствии различных детергентов.

Цель исследования – определить активность уабаин-чувствительных (α2 и α3) и уабаин-резистентной (α1) изоформ Na+/K+-АТФазы с помощью изменения концентрации ионов Mg+2 в инкубационной среде и при использовании детергентов дезоксихолата натрия и Твин-20.

Материал и методы. Для определения активности Na+/K+-АТФазы использовали методику А. Казеннова и соавт. Реакцию запускали добавлением инкубированного с детергентами гомогената коры больших полушарий, образцы инкубировали в течение 30 мин на водяной бане при температуре 37 0С. Активность уабаин-чувствительных изоформ определяли при добавлении в инкубационную смесь 200 мкмоль уабаина, а активность уабаин-резистентных изоформ – как разницу между общей активностью Na+/K+-АТФазы и активностью уабаин-чувствительных изоформ. Активность АТФаз выявляли по приросту неорганического фосфата, как разницу между общей АТФазной активностью, активностью магниевой АТФазы, в реакции с молибдатом аммония и хлоридом олова в присутствии аскорбиновой кислоты в качестве восстановителя.

Результаты. При оптимальных концентрациях детергентов Dox-Na (1,25 мг/мл), Твин-20 (6,5 мг/мл), как для уабаин-чувсвительных, так и для уабаин-резистентных изоформ Na+/K+-АТФазы, характерна нормальная динамика активности от концентрации ионов Mg2+. Следовательно, использование детергентов в заданных концентрациях не изменяет способности ферментов к конформационным перестройкам в ходе реакционного цикла. Установлено, что оба использованных детергента позволяют выявить существенный процент латентной активности уабаин-чувствительных (α2 и α3) и уабаин-резистентной (α1) изоформ Na+/K+-АТФазы в смешанной мебранной фракции коры больших полушарий головного мозга крыс.

Выводы. Исследование Mg2+-зависимых свойств выявило сходный характер кривых зависимости активности фермента от концентрации Mg2+ в инкубационной среде для всех исследованных изоформ Na+/K+-АТФазы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. Р. Айтмухамбетова

Тюменский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: ilnara.serikova.01@bk.ru
ORCID iD: 0009-0001-8894-5871

ассистент кафедры биологической химии, институт фармации

Россия, 625023, Тюмень, ул. Одесская, 54

А. А.-У. Абдурахимов

Тюменский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: az.Abdurakhimov@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-7724-4436

студент, институт сельскохозяйственной и экологической биологии (X-BIO)

Россия, 625003, Тюмень, ул. Володарского, 6

А. А. Похазникова

Альметьевский государственный технологический университет «Высшая школа нефти»

Email: sandra190009@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7450-8876

инженер передовой инженерной школы

Россия, 423450, Альметьевск, ул. Советская 186а

Список литературы

  1. Андреев В.П., Зачиняева А.В. Эндогенные и экзогенные модификаторы активности Na,К-АТФазы. Ученые записки петрозаводского государственного университета. Петрозаводск: ПГУ. 2015; 2(147): 7–16.
  2. Дубровский В.Н., Абрамова Н.С. Активность Nа,K-АТФазы различных отделов головного мозга крыс, подвергнутых действию иммобилизационного стресса и обработанных антихолинэстеразным препаратом. Вестник ТюмГУ. 2017: 65–70.
  3. Palmgren M.G.1, Axelsen K.B. Evolution of P-type ATPases. Biochimica et biophysica acta (bba) – Вioenergetics. 1998; 1365(1-2): 37–45. doi: 10.1016/S0005-2728(98)00041-3.
  4. Акимова О.А., Капилевич Л.В., Орлов С.Н., Лопина О.Д. Идентификация белков, взаимодействие которых с Na+,K+-ATPазой активируется уабаином. Биохимия. 2016; 81(9): 1269–1279.
  5. Silkin Y.A., Silkina E.N., Silkin M.Y. The Resistance of Erythrocytes in Some Black Sea Hyposmic Fishes Exposed to the Nonionic Detergents Triton X-100 and Tween-20. Biophysics. 2021; 66(6): 968–973.
  6. Apell H.J., Hitzler T., Schreiber G. Modulation of the Na,K-ATPase by magnesium ions. Biochemistry. 2017; 56(7): 1005–1016; https://doi.org/10.1021/acs.biochem.6b01243.
  7. Isaksen T.J., Hartmann K. Insights into the pathology of the alpha2- Na+/K+-ATPase in neurological disorders; lessons from animal models. Front. Physiol. 2016; 7: 161; https://doi.org/10.3389/fphys.2016.00161.
  8. Тверской А.М. Сидоренко С.В., Климанова Е.А. и др. Влияние уабаина на пролиферацию эндотелиальных клеток человека коррелирует с изменением активности Na+,K+-ATPазы и соотношением внутриклеточных концентраций Nа+ и К+. Биохимия. 2016; 81(8): 1112–1121.
  9. Абрамова Н.С., Дубровский В.Н. Активность транспортных АТФаз различных отделов головного мозга крыс, подвергнутых действию иммобилизационного стресса и обработанных антихолинэстеразным препаратом. Тюмень: вестник Тюменского государственного университета. 2017: 65–70.
  10. Кравцова В.В., Кривой И.И. Молекулярная и функциональная гетерогенность Na,K-АТФазы в скелетной мышце. 2021; 107(6-7): 695–716.
  11. Болдырев А.А. Роль Na/K-насоса в возбудимых тканях (обзор). J. Sib. Fed. Univ. 2008; 3: 206–225.
  12. Казеннов А.М. Маслова М.Н. Особенности активации детергентами Na,K-аденозинтрифосфатазы головного мозга позвоночных. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 1980; 16 (50): 430–436.
  13. Dubrovskii V.N., Orlova L.A. Effect of Detergents on Activity and Magnesium-Dependent Properties of Different Isoforms of Na+,K+-ATPase in the Crude Membrane Fraction of Rat Cerebral Cortex. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2021; 171(5): 583–587; https://doi.org/10.1007/s10517-021-05279-0.
  14. Chen P.S., Toribara J., Warner T.Y. Microdetermination of phosphorus. Analytical Chemistry. 1956; 28(11): 1756–1758; https://doi.org/10.1021/ac60119a033
  15. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L. Protein measurement with the Folin phenol reagent. The J. of biological chemistry. 1951; 193(1): 265–275.
  16. Казеннов А.М., Маслова М.Н., Шалабодов А.Д. Влияние отравления крыс фосфорорганическим ингибитором ацетилхолинэстеразы на активность Na, K-АТФазы головного мозга. Нейрохимия. 1983. 2(3): 146–152.
  17. Durfinovа M., Brechtlova M., Liska B., Baroskova Z. K+-p-Nitrophenylphosphatase Activity in Rat Brain and Liver. Physiol. Res. 2009. 58: 121–126; https://doi.org/10.33549/phy-siolres.931191.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Активность α1-изоформы Na+/K+-АТФазы в смешанной мембранной фракции коры больших полушарий головного мозга крыс, предварительно проинкубированной с детергентами Dox-Na и Твин-20 в различных концентрациях. Здесь и далее на рисунках *, **, *** – различия с контролем статистически достоверны при p < 0,05, p < 0,01 и p < 0,001 соответственно, +,++,+++ – различия достоверны с предыдущим значением при p < 0,05, p < 0,01 и p < 0,001

Скачать (46KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Активность α3-изоформы Na+/K+-АТФазы в смешанной мембранной фракции коры больших полушарий головного мозга крыс, предварительно проинкубированной с детергентами Dox-Na и Твин-20 в различных концентрациях

Скачать (50KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Общая активность (α2- и α3-изоформы) Na+/K+-АТФазы в смешанной мембранной фракции коры больших полушарий головного мозга крыс, предварительно проинкубированной с детергентами Dox-Na и Твин-20 в различных концентрациях

Скачать (47KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Активность Na+/K+-АТФазы при разных концентрациях магния в инкубационной среде при пиковых концентрациях детергентов (Dox-Na – 1,25 мг/мл; Твин-20 – 6,5 мг/мл): А – активность уабаин-резистентной изоформы (α1) Na+/K+-АТФазы; Б – активность уабаин-чувствительных изоформ (α2 и α3) Na+/K+-АТФазы

Скачать (42KB)
Метаданные

© ИД "Русский врач", 2024