МОДЕЛЬНЫЕ БИОМЕМБРАНЫ, КАК ТЕСТ-ОБЪЕКТЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИОННЫХ ДИАПАЗОНОВ ВРЕДНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДАХ И ОБЪЕКТАХ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе представлены данные по изменениям модельных биомембран (липосомы, тени эритроцитов, эритроциты), используемых, как тест-объекты, для определения тех областей концентраций биологически активных веществ, в которых не происходит нарушения структуры или функции экспериментальных объектов. В качестве биологически активных веществ отобрали синтетические: регулятор роста растений мелафен, применяемый в малых дозах в предпосевной обработке семян и производные антиоксиданта – фенозана, феноксан и ИХФАНы. Показали методом ДСК, что производные фенозана в концентрациях равных 10-5 М и более, разрушают микродоменную организацию в бислоях фосфолипидных мультиламеллярных липосом и переформировывают белковые микродомены в тенях эритроцитов. Мелафен в малых и больших концентрациях полимодально изменяет микродоменную организацию в бислоях фосфолипидных мультиламеллярных липосом, не разрушая структуру, не влияет на белковые микродомены в тенях. Спектральным анализом выявили увеличение проницаемости мембран в изолированных целых эритроцитах при действии мелафена в больших и малых концентрациях. Методом малоуглового дифракционного рассеяния показали отсутствие влияния мелафена в широком диапазоне концентраций на толщину фосфолипидных бислоев и порядок их упаковки в мультиламеллярных липосомах.

Об авторах

О. М. Алексеева

ФГБУН Институт биохимической физики РАН им. Н.М. Эммануэля

Автор, ответственный за переписку.
Email: olgavek@yandex.ru

Алексеева Ольга Михайловна, старший научный сотрудник 

119334, г. Москва

Россия

А. В. Кременцова

ФГБУН Институт биохимической физики РАН им. Н.М. Эммануэля

Email: akrementsova@mail.ru

Кременцова Анна Владимировна, кандидат физико - математических наук, старший научный сотрудник

119334, г. Москва

Россия

А. В. Кривандин

ФГБУН Институт биохимической физики РАН им. Н.М. Эммануэля

Email: krivandin@sky.chph.ras.ru

Кривандин Алексей Владимирович, кандидат физико - математических наук, ведущий научный сотрудник, руководитель Центра рентгенодифракционного анализа

119334, г. Москва

Россия

О. В. Шаталова

ФГБУН Институт биохимической физики РАН им. Н.М. Эммануэля

Email: Shatalova@sky.chph.ras.ru

Шаталова Ольга Владимировна, научный сотрудник Центра рентгенодифракционного анализа

119334, г. Москва

Россия

Ю. А. Ким

ФГБУН Институт биофизики клетки Российской академии наук

Email: fake@neicon.ru

Ким Юрий Александрович, доктор физико - математических наук, ведущий научный сотрудник Института биофизики клетки РАН, ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук»  

142290, г. Пущино

Россия

Список литературы

  1. Фаттахов С-Г.Г., Резник В.С., Коновалов А.И. Меламиновая соль бис гидроксиметил) фосфиновой кислоты (Мелафен), как новый сильный регулятор роста растений. В кн. Материалы 13 интернациональной конференции химии фосфорных соединений. С-Пб. 20S. 80.
  2. Ершов В.В., Никифоров Г.А., Володькин A.A. Пространственнозатруднённые фенолы. М. Химия. 1972.
  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. В сб.: Биоантиоксидант. Научный вестник мед акад.2003; 50–51.
  4. Тараховский Ю.С., Кузнецова С.М., Васильева Н.А., Егорочкин М.А., Ким.Ю.А. Взаимодействие таксифолина (дигидрокверцитина) с мультиламеллярными липосомами из димиристоилфосфатидилхолина. Биофизика. 2008; 53:78
  5. Антонов В.Ф., Смирнова Е.Ю., Шевченко Е.В. Липидные мембраны при фазовых превращениях. М: Наука. 19
  6. Тараховский Ю.С. Интеллектуальные липидные наноконтейнеры в адресной доставке лекарственных веществ. М.: Издательство ЛКИ. 2011.
  7. Харакоз Д.П. О возможной физиологической роли фазового перехода «жидкое-твердое» в биологических мембранах. Успехи Биологических Наук. 20264-3
  8. Филиппов А.В., Рудакова М.А., Гиматдинов Р.С., Семина И.Г. Диффузия липидов в биологических мембранах. Учебное пособие для студентов третьего и четвертого курсов специализации. Медицинская физика физического факультета. Казань 20
  9. Lindblom G., Oradd G., Filippov A. Lipid lateral diffusion in bilayers with phosphatidylcholine, sphingomyelin and cholesterol. An NMR study of dynamics and lateral phase separation. Chem Phys Lipids. 2006; 141: 179-184.
  10. Свергун Д.И., Фейгин Л.А. Рентгеновское и нейтронное малоугловое рассеяние. М. Изд. Наука. 19
  11. Dodge J.T., Mitchell C., Hanahan D.J. The preparation and chemical characteristics of hemoglobin-free ghost of human erythrocytes. Arch. Biochem. Biophys. 1963; 100: 199-130.
  12. Sato Y., Yamakose H. Suzuki Ya. Mechanism of hypotonic hemolysis of human erythrocytes. Biol. Pharm. Bull. 1993; 16: 506-512.
  13. Акоев В.Р., Щербинина, С.П. Матвеев А.В., Тараховский Ю.С., Деев А.А., Шныров В.Л. Исследование стpуктуpных переходов в мембранах эритроцитов при наследственном гемохроматозе. Бюллетень Экспериментальной Биологии и Медицины. 1997; 123: 279-2
  14. 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; 1371: 284-2
  15. Гендель Л.Я., Ким Л.В., Лунёва О.Г., Федин В.А., Круглякова К.Е. Изменения поверхностной архитектоники эритроцитов под влиянием синтетического антиоксиданта фенозана-Известия РАН. Серия Биология. 1996; 4: 508-5
  16. Бурлакова Е.Б., Голощапов А.Н., Трещенкова Ю.А. Действие малых доз фенозана на биохимические свойства лактатдегидрогеназы и микровязкость мембран микросом мозга мышей. Радиационная биология. Радиоэкология. 2003; 3: 320-3
  17. Ким Ю.А., Елемесов Р.Е., Акоев В.Р. Гиперосмотический гемолиз эритроцитов и антигемолитическая активность фракции сапонинов и тритерпеновых гликозидов из Panax Ginseng C.A.Meyer. Биологические мембраны. 2000; 17: 15
  18. Прокопов А.А., Шукиль Л.В., Берлянд А.С. Изучение метаболизма фенозан-кислоты в организме кроликов. Химико-фармацевтический журнал. 2006; 40: 3
  19. Бурлакова Е.Б. Эффект сверхмалых доз. Вестник российской Академии наук. 1994; 64: 425 – 431.
  20. McMullen T.P.W., Lewis R.N.A.H., Mc Elhaney R.N. Differential scanning calorimetry study.of the effect of cholesterol on the thermo tropic phase behavior of a homologous series of linear saturated phosphatidylcholines. Biochemistry. 1993; 32: 516-552.
  21. Jager F.C. Determination of vitamin E requirement in rats by means of spontaneous haemolysis in vitro. Nutr. et Diets. 1968; 10: 215−223.
  22. Privalov P.L., Plotnikov V.V. Three generations of scanning microcalorimeters for liquids. Therm. Acta. 1989; 139: 257-277.
  23. Архипова Г.В., Бурлакова Е.Б., Кривандин А.В., Погорецкая И.Л. Влияние фенозана на структуру фосфолипидных мембран. Нейрохимия. 1996; 13:128-1
  24. Фаттахов С.Г. Мелафен – перспективный препарат для сельского хозяйства, биотехнологий и экобиотехнологии. В кн.: Мелафен: механизм действия и области применения. ред. Фаттахова С.Г., Кузнецова В.В., Загоскиной Н.В. Казань: Печать – Сервис XXI век; 2014: 9
  25. Кривандин А.В. Фаткуллина Л.Д. Исследование встраивания антиоксиданта ИХФАН в липосомы методом малоуглового рентгеновского рассеяния. Химическая физика. 2013; 32: 91
  26. Fatkullina L.D., Vekshina O.M. (Alekseeva O.M.), Burlakova E.B., Goloshchapov A.N., Kim Yu.A. Stabilization of cell membranes by hybrid antioxidants in therapy of neurodegenerative diseases. In book “In Biotechnology: State of the Art and Prospects for Development” Ed. by P.E. Stott and G.E. Zaikov. New York. Nova Science Publishers; 2008: Chapter 115-123.
  27. Ким Ю.А., Елемесов Р.Е., Акоев В.Р. Гиперосмотический гемолиз эритроцитов и антигемолитическая активность фракции сапонинов и тритерпеновых гликозидов из Panax Ginseng C.A.Meyer Биологические мембраны. 2000; 17: 15

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Алексеева О.М., Кременцова А.В., Кривандин А.В., Шаталова О.В., Ким Ю.А., 2019


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 81728 от 11 декабря 2013.