Участие митохондриального АТФ-ингибируемого калиевого канала в адаптации животного к гипоксическому состоянию

Федеральное агентство по образованию Пензенский государственный педагогический университет им. В. Г. Белинского Факультет Кафедра Естественно-географический биохимии       Дипломная работа Участие митохондриального АТФ-ингибируемого калиевого канала в адаптации животного к гипоксическому состоянию   Студент ____________________________________________ подпись Руководители __________________________________ Сметанин В. А. подпись ______________________________________ подпись К защите допустить. Протокол № от « _ » 200 г Зав. кафедрой ____________________________________ Генгин М.Т. подпись Пенза, 2007 г

Содержание

 

Список сокращений ………………………………………………………...…..

Введение ……………………………………………………………………...….

Глава 1. Обзор литературы ……………………………………….………..........

1.1 Системы транспорта ионов калия в митохондриях ……………………….

1.2 Свойства и регуляция митохондриального АТФ-зависимого калиевого канала………………………………………………………………………………

1.3 Фармакологическая модуляция митохондриального АТФ-зависимого калиевого канала ………………………………………………………………...

1.4 Структура митохондриального АТФ-зависимого калиевого канала ……

1.5 Нарушения гомеостаза, вызванные гипоксией и механизмы его восстановления ………………………………………………………………….

Глава 2. Материалы и методы …………………………………………………

2.1 Выделение белка с молекулярной массой 55 кДа из митохондрий печени крыс………………………………………………………………………………

2.1.1 Выделение митопластов из митохондрий печени крыс………………...

2.1.2 Экстрагирование белков из митопластов………………………………..

2.1.3 Отделение водорастворимых белков от нерастворимых……………….

2.1.4 Ионообменная хроматография на DEAE-целлюлозе……………………

2.1.5 SDS-электрофорез в ПААГ……………………………………………….

2.1.6 Определение проводимости бислойных липидных мембран (БЛМ)….

2.1.7 Нативный электрофорез…………………………………………………..

2.1.8 Концентрирование белка методом обратного диализа с помощью полиэтиленгликоля …………………………………………………………...…

2.2 Выделение митохондрий из печени крыс……………………………….....

2.4 Выделение митохондрий из сердца крыс………………………………….

2.5 Определение параметров транспорта К⁺ с помощью

К⁺ -селективного электрода……………………………………………………..

2.6 Определение параметров дыхания с помощью кислородного электрода Кларка……………………………………………………………………………

2.7 Спектрофотометрическое определение скорости набухания митохондрий…………………………………………………………………….

2.8 Определение устойчивости к гипоксии крыс и адаптация к ней низкоустойчивых крыс…………………………………………………………

Глава 3. Результаты и обсуждение………………………………………….…

3.1 Выделение белка с молекулярной массой 55 кДа…………………………

3.2 Определение параметров дыхания у крыс с различной устойчивостью к гипоксии и адаптированных к ней……………………………………………...

3.3 Изучение параметров АТФ-зависимого транспорта ионов калия в митохондриях…………………………………………………………………….

3.4 Определение количества ионов К+ в митохондриях различных групп крыс……………………………………………………………………………….

Выводы…………………………………………………………………………..

Список литературы…………………………………………………………….

Список сокращений

БЛМ – бислойные липидные мембраны

митоК_АТФ – митохондриальный АТФ-зависимый калиевый канал.

цитоК_АТФ – цитоплазматический АТФ-зависимый калиевый канал.

АФК – активные формы кислорода.

митоKIR – канальная субъединица митоК_АТФ

митоSUR – регуляторная субъединица митоК_АТФ

ДЕБ – п-диметиламиноэтилбензоат

GSH/GSSG – окисленная / восстановленная форма глутатиона

МЭ – 2-меркаптоэтанол

ТЕМЕД – N,N,N',N'-Тетраметилэтилендиамин

Тris – трис(гидроксиметил)метиламин

ПЭГ – полиэтиленгликоль

НУ – низкоустойчивые животные

ВУ – высокоустойчивые животные

А – адаптированные животные

5- НD – 5-гидроксидеканоат

HEPES - N-2-гидроксиэтилперазин–N’-этансульфоновая кислота

Введение

 

Любое патологическое состояние прямо или косвенно связано с нарушением кислородного гомеостаза организма. Инсульты, инфаркты, ишемические состояния различных органов, инфекционные заболевания - это лишь небольшой перечень тех патологий, в основе генеза которых лежит гипоксия.

В настоящее время многие исследователи склоняются к тому, что активация митохондриального АТФ-ингибируемого калиевого канала является важным моментом в адаптации к гипоксии. [23, 30, 51].

Следует отметить, что этот канал был впервые изолирован из внутренней митохондриальной мембраны в лаборатории митохондриального транспорта [4], и в настоящее время проводится изучение его свойств [42].

В данной работе приводятся доказательства участия митохондриального АТФ-ингибируемого калиевого канала в адаптации животного к гипоксическому состоянию. Нами впервые обнаружено, что адаптация ведет к активации калиевого цикла в митохондриях.

В настоящее время обнаружен ряд модуляторов канала, влияющих на его активность. В связи с этим, существует перспектива использования этих модуляторов для повышения адаптации организма к гипоксическому состоянию.

Полученные данные были представлены на Всероссийской конференции молодых ученых «Фундаментальная наука и клиническая медицина» (Санкт-Петербург 2007), на конференции.. (Пенза 2007), а также в сборнике научных работ «Современный мир, природа и человек» т.4 № 1 с. 40.(Томск, 2007)

Глава 1. Обзор литературы