350 руб
Журнал «Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии» №7 за 2013 г.
Статья в номере:
Пути реализации апоптоза лимфоцитов человека, индуцированного пероксидом водорода
Ключевые слова: апоптоз белок-р53 ДНК-кометы CD95 каспаза-3 пероксид водорода цитоплазматический кальций цитохром с фрагментация ДНК
Авторы:
В.Г. Артюхов - д.б.н., профессор, зав. кафедрой биофизики и биотехнологии, Воронежский государственный университет. E-mail: avg@main.vsu.ru М.С. Трубицына - к.б.н., ассистент, кафедра физики, математики и медицинской информатики, Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко. E-mail: mst2905@mail.ru М.А. Наквасина - д.б.н., профессор, кафедра биофизики и биотехнологии, Воронежский государственный университет; E-mail: avg@main.vsu.ru О.В. Лидохова - ассистент, кафедра патологической физиологии, Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко. E-mail: lidohova@rambler.ru С.В. Рязанцев - к.б.н., ассистент, кафедра биохимии, Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко. Е-mail: ryazantsev77@gmail.com
Аннотация:
Исследованы маркерные показатели апоптоза: количество апоптотических клеток, фрагментация и степень повреждения ДНК, уровень экспрессии мембранного рецептора смерти (Fas), функциональной активности эффекторной каспазы-3, концентраций р53, цитохрома с и ионов кальция в цитозоле - через 1...24 ч после воздействия на лимфоциты периферической крови человека пероксида водорода в концентрации 10-6 моль/л. Сделано заключение об участии рецепторного каспазного и р53-зависимого путей в реализации апоптоза лимфоцитов, индуцированного пероксидом водорода. Установлено, что повышение уровня кальция в цитозоле лимфоцитов, обработанных пероксидом водорода, обусловлено выходом Са2+ из внутриклеточных депо в результате активации компонентов фосфоинозитидного механизма передачи информации в клетку. Выдвинуто предположение о взаимосвязи между изменением уровня кальция и инициацией программированной клеточной гибели лимфоцитов человека в условиях воздействия пероксида водорода.
Страницы: 7-16
Список источников

  1. Авдонин П.В., Ткачук В.А. Рецепторы и внутриклеточный кальций. М.: Наука. 1994. 294 с.
  2. Владимирская Е.Б. Апоптоз и его роль в регуляции клеточного равновесия (лекция) // Клиническая лабораторная диагностика. 2002. Вып. 11. С. 25-33.
  3. Влаопулос С., Зумпурлис В.С. JNK: ключевой модулятор внутриклеточной сигнальной системы // Биохимия. 2004. Т. 69. Вып. 8. С. 1038-1050.
  4. Галитовский В.Е., Гогвадзе В.Г. Исследование Ca2+ аккумулирующей способности митохондрий тимоцитов при апоптозе // Биохимия. 2001. Т. 66. Вып. 6. С. 775-779.
  5. Гамалей И.А., Клюбин И.В. Перекись водорода как сигнальная молекула // Цитология. 1996. Т. 38. № 12. С. 1233-1247.
  6. Дудник Л.Б., Цюпко А.Н., Хренов А.В. и др. Влияние билирубина на пероксидное окисление липидов, активность сфингомиелиназы и апоптоз, индуцированный сфингозином и УФ-облучением // Биохимия. 2001. Т. 66. Вып. 9. С. 1252-1262.
  7. Егоров М.А., Осипов А.П., Дзантиев Б.Б., Гаврилова Е.М. Теория и практика иммуноферментного анализа. М.: Высшая школа. 1991. 287 с.
  8. Кондратьева И.А., Воробьева Н.В., Буракова О.В. и др. Практикум по иммунологии. М.: Изд-во Моск. ун-та. 2001. С. 30-31.
  9. Михайлов В.Ф., Мазурик В.К., Бурлакова Е.Б. Сигнальная функция активных форм кислорода в регуляторных сетях клеток на повреждающие воздействия: участие в реализации радиочувствительности и нестабильности генома // Радиационная биология. Радиоэкология. 2003. Т. 43. № 1. С. 5-18.
  10. Плетюшкина О.Ю., Фетисова Е.К, Лямзаев К.Г. и др. Пероксид водорода, образуемый внутри митохондрий, участвует в передаче сигнала от клетки к клетке // Биохимия. 2006. Т. 71. Вып. 1. С. 75-84.
  11. Самуилов В.Д., Киселевский Д.Б., Синицын С.В. и др. Н2О2усиливает CN-индуцированный апоптоз в листьях гороха // Биохимия. 2006. Т. 71. С. 481-492.
  12. Самуилов В.Д., Олескин А.В., Лагунова Е.Н. Программируемая клеточная смерть // Биохимия. 2000. Т. 65. Вып. 8. С. 1029-1046.
  13. Сигова А.А., Дедкова Е.Н., Зинченко В.П. и др. Редукция Ca2+-транспортирующих систем в Т-клетках памяти // Биологические мембраны. 2000. Т. 17. № 1. С. 80-87.
  14. Тронов В.А., Пелевина И.И. Метод ДНК-комет индивидуальных клеток. Принцип и применение метода // Цитология. 1996. Т.38, № 4/5. С. 631-641.
  15. Ушакова Т.А., Карелин А.А., Глоба А.Г. Механизм и роль апоптоза при патологии: актуальность исследования в комбустиологии (обзор литературы) // Комбустиология, электронная версия. 2004. № 14.
  16. Agarwal M.L., Taylor W.R., Chernov M.V., Chernova O.B., Stark G.R. The p53 network // J. Biol. Chem. 1998. V. 273. Р. 1-4.
  17. Attardi L.D., Reczek E.E., Cosmas C. et al. PERP, an apoptosis-associated target of p53, is a novel member of the PMP-22/gas3 family // Genes Dev. 2000. V. 14. P. 704-718.
  18. Bates S.,Vousden K.H. Mechanisms of p53-mediated apoptosis // Cell Mol. Life Sci. 1999. V. 55. Р. 28-37.
  19. Bourdon J.C., Renzing J., Robertson P.L. et al. Scotin, a novel p53-inducible proapoptotic protein located in the ER and the nuclear membrane // J. Cell Biol. 2002. V. 158. P. 235-246.
  20. Dumont A., Hehner S.P., Hofmann T.G. et al. Hydrogen peroxide-induced apoptosis is CD95-independent, requires the release of mitochondria-derived reactive oxygen species and the activation of NF-kB // Oncogene. 1999. V. 18. P. 747-757.
  21. Filatov M.V., Pantina R.A., Noskin L.A.Methods for registration of spontaneous DNA instability in mammalian cells // Mutat. Res. 1998. V. 403 № 1-2. P. 95-101.
  22. Fiscella M., Zhang H., Fan S. et al. Wip1, a novel human protein phosphatase that is induced in response to ionizing radiation in a p53-dependent manner // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. V. 94. P. 6048-6053.
  23. Fortin A., Cregan S.P., MacLaurin J.G. et al. APAF1 is a key transcriptional target for p53 in the regulation of neuronal cell death // J. Cell Biol.2001. V. 155. P.207?216.
  24. Gottlieb T.M., Oren M. P53 and apoptosis // Semin. Cancer Biol. 1998. V. 8. P. 359-368.
  25. Hartmann A., Agurell E., Beevers C. et al. Recommendations for conducting the in vivo alkaline Comet assay // Mutagenesis. 2003. V. 18. P. 45-51.
  26. Krippner A., Matsuno-YagiA., Gottlieb R.A. and BabiorB.M.Loss of Function of Cytochrome c in Jurkat Cells Undergoing Fas-mediated Apoptosis // J. Biol. Chemistry. 1996. V. 271 № 35. P. 21629-21636.
  27. Lin Y., Ma W., Benchimol S. Pidd, a new death-domain-containing protein, is induced by p53 and promotes apoptosis // Nat. Genet. 2000. V. 26. P. 122-127.
  28. Mehmet, L.R. Caspases find a new place to hide // 2000. Nature V. 403. P. 29-30.
  29. Mello Filho A.C., Hoffmann M.E. and Meneghint R. Cell killing and DNA damage by hydrogen peroxide are mediated by intracellular iron // Biochem. J. 1984. V. 218. P. 273-275.
  30. Miyashita T., Reed J. C. Tumor suppressor p53 is a direct transcriptional activator of the human bax gene // Cell. 1995. V. 80. № 2. P. 293-299.
  31. Morgan, S. E., Kastan, M. B. p53 and ATM: cell cycle, cell death, and cancer // Adv. Cancer Res. 1997. V. 71. P. 1-25.
  32. Moroni M.C., Hickman E.S., Lazzerini Denchi E. et al. Apaf-1 is a transcriptional target for E2F and p53 // Nat. Cell Biol. 2001. V. 3. P. 552-558.
  33. Nakagawa T., Zhu H., Morishima N., Li E., Xu J., Yankner B.A., Yuan J. Caspase-12 mediates endoplasmic-reticulum­specific apoptosis and cytotoxicity by amyloid-beta // Nature. 2000. V.403. P. 98-103.
  34. Nakamura Y. Isolation of p53-target genes and their functional analysis // Cancer Sci. 2004. V. 95. P. 7-11.
  35. Nakano K., Vousden K.H. Puma, a novel proapoptotic gene, is induced by p53 // Mol. Cell. 2001. V. 7. P. 683-694.
  36. Oda K., Arakawa H., Tanaka T. et al. p53AIP1, a potential mediator of p53-dependent apoptosis, and its regulation by Ser-46-phosphorylated p53 // Cell. 2000a. V. 102. P. 849-862.
  37. Oda E., Ohki R., Murasawa H. et al. Noxa, a BH3-only member of the Bcl-2 family and candidate mediator of p53-induced apoptosis // Science. 2000b. V. 288. P. 1053-1058.
  38. Olive P.L., Banath J.P., Durand R.E. Heterogeneity in radiation-induced DNA damage and repair in tumor and normal cells mesured using the «comet» assay // Radiat. Res. 1990. V. 122. P. 86 - 94.
  39. Ostling O., Johanson K.J. Microelectrophorettic study of radiation-induced DNA damage in individual mammalian cells // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1984. V. 123. P. 291 - 298.
  40. Owen-Schaub L.B., Zhang W., Cusack J.C. et al. Wild-type human p53 and a temperature-sensitive mutant induce Fas/APO-1 expression // Mol. Cell Biol. 1995. V. 15. № 6. P. 3032-3040.
  41. Ricci J.E.,GottliebR.A., GreenD.R.Caspase-mediated loss of mitochondrial function and generation of reactive oxygen species during apoptosis // J. Cell Biol. 2003. V. 160. №1. P. 65-67.
  42. Robles A.I., Bemmels N.A., Foraker A.B., Harris C.C. APAF-1 is a transcriptional target of p53 in DNA damage-induced apoptosis // Cancer Res. 2001. V. 61. P. 6660-6664.
  43. Singh N.P., McCoy M.T., Tice. R.R., Schneider E.L. A simple technique for quantitation of low levels of DNA damage in individual cells // Exp. Cell Res. 1988. V. 175. P. 184-191.
  44. Vousden K.H. p53. Death star // Cell. 2000. V. 103. P. 691-694.
  45. Vousden K.H., Lu X. Live or let die: the cell's response to p53 // Nat. Rev. Cancer. 2002. V. 2. P. 594-604.
  46. Wu G.S., Burns T.F., McDonald E.R. et al. KILLER/DR5 is a DNA damage-inducible p53-regulated death receptor gene // Nat. Genet. 1997. V. 17. P. 141-143.
  47. Yu J., Zhang L., Hwang P.M. et al. PUMA induces the rapid apoptosis of colorectal cancer cells // Mol. Cell. 2001. V. 7. P. 673-682.