Для оценки воздействия биологически активных веществ (БАВ) использовали последовательный ряд экспериментальных объектов: модельные - мультиламеллярные фосфолипидные липосомы (ФМЛ), сформированные из синтетического индивидуального фосфолипида димиристоилфосфатидилхолина (ДМФХ), и из смеси природных фосфолипидов яичного лецитина; органеллы - фрагментированный саркоплазматический ретикулум (ФСР) и тени эритроцитов (плазматическая мембрана с цитоскелетом); клетки - эритроциты и клетки асцитной карциномы Эрлиха (АКЭ). В качестве БАВ применяли экзогенные вещества: мелафен, кофеин и его аналоги и антагонисты, фенозан и его производные, и эндогенные вещества - свободные жирные кислоты (СЖК), сывороточный альбумин, АТФ и соли магния и кальция. Регистрацию ответов экспериментальных объектов при воздействии БАВ проводили методами ДСК, малоуглового рентгеновского светорассеяния (МУРР), первичного светорассеяния под прямым углом в видимой области, методами потенциометрии. Определили методом ДСК концентрационные границы применения феноксана (10-5 М) и ИХФАНов (10-6 М) без деструкции микродоменной организации бислоев ФМЛ, сформированных из ДМФХ. Мелафен в широком диапазоне концентраций не нарушает структуру таких ФМЛ, но вызывает изменения термодинамических параметров плавления. ИХФАН-10 и феноксан изменяют параметры термоиндуцированной денатурации белковых микродоменов теней эритроцитов, мелафен не влияет. Методом МУРР показали отсутствие влияния мелафена в широком диапазоне концентраций на толщины бислоев и порядок упаковки в ФМЛ из природных фосфолипидов. Методом потенциометрии определили концентрационно-зависимое воздействие Mg2+ на активность Са2+-АТФазы и Ca2+-канала в зависимости от присутствия СЖК в мембранах ФСР. СЖК и Mg2+ усиливают эффект активатора Ca2+- канала - кофеина. Экстракция СЖК из ФСР сывороточным альбумином снижает эффект кофеина. Методом первичного светорассеяния показали угнетение мелафеном и феноксаном пурин-зависимой Ca2+-сигнализации в клетках АКЭ. Сделан вывод о возможности использования примененных методов и объектов для тестирования веществ с целью выявления биологической активности.
фосфолипиды, мультиламеллярные липосомы, биологически активные вещества, тени эритроцитов, эритроциты, ДСК, малоугловое дифракционное рассеяние
1. Фаттахов С.-Г.Г., Резник В.С., Коновалов А.И. Меламиновая соль бис гидроксиметил фосфиновой кислоты (Мелафен), как новый сильный регулятор роста растений. 13 Международная конференция химии фосфорных соединений. С.-Петербург, 2002, c. 80. [Fattakhov S.G., Reznik V.S., Konovalov A.I. Melamine Salt of Bis (hydroxymethyl) Phosphinic Acid (Melaphene) as a New Generation Regulator of Plant Growth Regulator. Proceedings of the 13th International Conference on Chemistry of Phosphorus Compounds, 2002, St. Petersburg, p. 80. (In Russ.)].
2. Ершов В.В., Никифоров Г.А., Володькин A.A. Пространственно- затруднённые фенолы. М.: Химия, 1972, 352 с. [Ershov V.V., Nikiforov G.A., Volodkin A.A. Spatially obstructed phenols. Moscow: Khimia, 1972, 325 p. (In Russ.)]
3. Никифоров Г.А., Белостоцкая И.С., Вольева В.Б., Комиссарова Н.Л., Горбунов Д.Б. Биоантиоксиданты "поплавкового" типа на основе производных 2,6 дитретбутил-фенола. Биоантиоксидант. Научный вестник мед. акад., 2003, с. 50-51. [Nikiforov G.A., Belostotskaya I.S., Vol’eva V.B., Komissarova N.L., Gorbunov D.B. Bioantioxidants “float types” at base of derivatives 2,6 ditret butyl fenyl. Scientific Bulletin of the Tyumen Academy of Medicine: «Bioantioxidants», 2003, vol. 1, рр. 50-51. (In Russ.)]
4. Тараховский Ю.С., Кузнецова С.М., Васильева Н.А., Егорочкин М.А., Ким Ю.А. Взаимодействие таксифолина (дигидрокверцитинга) с мультиламеллярными липосомами из димиристоилфосфатидилхолина. Биофизика, 2008, т. 53, № 1, с. 78-84. [Tharachovsky Yu.S., Kuznetsova S.M., Vasil’eva N.A., Egorochkin M.A., Kim I.A. Interaction of taxifolin (dihydroquercetin) with dimyristoylphosphatidylcholine multilamellar liposomes. Biofisika, 2008, vol. 53, no. 1, pp. 78-84. (In Russ.)]
5. Тараховский Ю.С. Интеллектуальные липидные наноконтейнеры в адресной доставке лекарственных веществ. М.: Издательство ЛКИ, 2011, 280 с. [Tharachovsky Yu.S. Intellectual lipid nanocontainers in targeted drug delivery. LKI, Moscow, 2011, 280 p. (In Russ.)]
6. Escriba P.V., Ozaita A., Ribas C., Miralles A., Fodor E., Farkas T., Garcia-sevilla J.A. Role of lipid polymorphism in G protein-membrane interactions: nonlamellar - prone phospholipids and peripheral protein binding to membranes. Proc. Natl.Acad. Sci. U.S.A, 1997, vol. 94, pp. 11375-11380.
7. Антонов В.Ф., Смирнова Е.Ю., Шевченко Е.В. Липидные мембраны при фазовых превращениях. М.: Наука, 1992, 125 с. [Antonov V.F., Smirnova E.Yu., Shevchenko E.V. Lipid Membrane in Phase Transformations. Moscow, Nauka Publ., 1992, 125 p. (In Russ.)]
8. Sato Y., Yamakose H. Suzuki Ya. Mechanism of hypotonic hemolysis of human erythrocytes. Biol. Pharm. Bull., 1993, vol. 16, no. 5, pp. 506-512.
9. Akoev V.R., Matveev A.V., Belyaeva T.V., Kim Y.A. The effect of oxidative stress on structural transitions of human erythrocyte ghost membranes. Biochim Biophys Acta., 1998, vol. 1371, no. 2, pp. 284-294.
10. Алексеева О.М., Кременцова А.В., Голощапов А.Н., Ким Ю.А. Ингибиторы рианодиновых рецепторов в саркоплазматическом ретикулуме. Международная конференция «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Пущино 2019, с. 203-208. [Alekseeva O.M., Krementsova A.V. Goloshchapov A.N., Kim Yu.A. Inhibitors of Ryanodine receptors at sarcoplasmic reticulum. Proceedings of International Conference «Recepcia I vnutriketochnaya signalizacia». Puschino, Moscow region, 2009, pp. 203-208. (In Russ.)]
11. Winegrad S. Authoradiographic studies of intracellular calcium in frog skeletal muscle. J. Gen. Physiol., 1965, vol. 48, pp. 455-479.
12. Gebert G. Caffeine contracture of frog skeletal muscle and of single muscle fibres. American J. of Phisol., 1968, vol. 215, no. 3, pp. 296-298.
13. Murayama T., Ogawa H., Kurebayashi N., Ohno S., Horie M., Sakurai T. A tryptophan residue in the caffeine-binding site of the ryanodine receptor regulates Ca2+sensitivity. Communications Biology, 2018, vol. 1, pp. 98.
14. Zafar S., Hussain A., Liu Y., Lewis D., Inesi G. Specificity of ligand binding to transport sites: Ca2+ binding to the Ca2+ transport ATPase and its dependence on H+ and Mg2+. Arch. Biochem. Biophys., 2008, vol. 476, no. 1, pp. 87-94.
15. Laver D.R. Regulation of the RyR channel gating by Ca2+ and Mg2+. Biophis. Rev., 2018, no. 4, pp. 1087-1095.
16. Ikemoto N., Yamamoto T. The luminal Ca2+ transient controls Ca2+ release/re-uptake of sarcoplasmic reticulum. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2000, vol. 279, pp. 858-863.
17. Chen W., Kudryashev M. Structure of RyR1 in native membrane. Second Russian international conference “Cryo-electron microscopy. 2019: achievements and prospects” Lomonosov Moscow State University (MSU) June 2-5, 2019, pp. 36-37.
18. Arslan P., Di Virgilio F., Betzame M., Tsien R.I., Pozzan T. Cytosolic Ca2+ homeostasis in Ehrlich and Yoshida carcinomas. A new, membrane-permeant chelator of heavy metals reveals that these ascites tumor cell lines have normal cytosolic free Ca2+. J. Biol. Chem., 1985, vol. 260, no. 5, pp. 2719-2727;
19. Замай А.С., Замай Т.Н. Влияние АТФ на асцитные клетки в разные фазы опухолевого роста. Материалы международной конференции «Рецепция и внутриклеточная сигнализация». Пущино. 2005, c. 48-51. [Zamai A.C., Zamai T.N. ATP influences to the ascetic cells at different phases of its development. Proceedings of the International Conference on”Reception and intracellular signalling” Pushchino, 2005, pp. 48-51. (In Russ.)]
20. Зинченко В.П., Касымов В.А., Ли В.В., Каймачников Н.П. Ингибитор кальмодулина R24571 индуцирует кратковременный вход Ca{2+} и импульсную секрецию АТФ в клетках асцитной карциномы Эрлиха. Биофизика. 2005, т, 50, вып., 5, с. 1055-1069. [Zinchenko V.P., Kasimov V.A., Li V.V., Kaimachnikov N.P. Inhibitor of kalmodulin R24571 indices the transition entering of Ca2+ and impulse secretion of ATP at the cells of Erlich ascetic carcinoma. Biophisika, 2005, vol. 50 (5), pp. 1055-1069. (In Russ.)]
