WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 17 |

Кинетические исследования поверхностных и внутриклеточных лиганд-рецепторных взаимодействий с помощью проточной цитометрии и лазерной сканирующей микроскопии

-- [ Страница 2 ] --

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 201 наименование. Диссертация изложена на 114 страницах, включает 7 таблиц, 32 рисунка и приложение. Первая глава представляет собой литературный обзор, посвящённый экспериментальным методам исследования поверхностных и внутриклеточных лиганд-рецепторных взаимодействий, а также, математическим моделям, описывающим мобильность макромолекул внутри биологических клеток. Во второй главе описаны материалы и методы, использованные в данной работе. В третьей главе рассмотрено исследование обратимых поверхностных лиганд-рецепторных взаимодействий. Четвёртая глава посвящена исследованию обратимых лиганд-рецепторных взаимодействий внутри ядер живых клеток.

Содержание диссертации докладывалось на международных конференциях: по биологическим и экологическим наукам (Египет, Хургада, 13 – 16 марта 2008 г.), “Использование ГМО в научных исследованиях” (Чехия, Брно, 8 – 9 апреля 2010 г.) на XXV конгрессе международного общества развития цитометрии, ISAC (США, Сиэтл, 8-12 мая 2010 г.), “Эпигенетика” (Чехия, Брно, 22 – 25 ноября 2010 г.), “Динамика систем внутриклеточной связи” (Швейцария, Энгельберг, 15 – 19 мая, 2011 г.) а также на научных семинарах в Институте химической кинетики и горения СО РАН, Институте биофизики Чешской академии наук и Институте клинической иммунологии СО РАМН. Основные результаты диссертации опубликованы в 4 статьях реферируемых журналов, кроме того, одна статья принята в печать.

Глава 1 Обзор литературы Первая глава является обзором научной литературы, посвященной исследованию кинетики поверхностных и внутриклеточных лиганд-рецепторных взаимодействий. В данной главе рассматриваются использующиеся в настоящее время экспериментальные методы исследования с акцентом на методы, позволяющие проводить кинетические исследования. В главе также охарактеризованы различные математические модели, описывающие мобильность молекул внутри биологических клеток. Представлено краткое описание морфологии нейтрофилов и структуры хроматина.

1.1. “Лиганд” и “рецептор”. Типы клеточных рецепторов Способность клеток воспринимать и отвечать на сигналы из окружающей среды фундаментальный признак жизни. Бактериальные клетки получают постоянные сигналы от мембранных рецепторов, которые оценивают свойства окружающей среды, Рис. 1 (взято из [1]). Схема взаимодействия сигналов с плазматической мембраной клетки.

такие как pH; осмотическое давление, доступность пищевых продуктов, кислорода, свет, присутствие токсических веществ и т.д. Эти сигналы выдают соответствующие ответы в виде движения к источнику пищи или, наоборот, от ядовитых веществ или формирование бездействующих спор в бедной питательными веществами среде [2].

Растительные клетки отвечают на гормоны роста и на вариации в солнечном свете.

размещения в развивающемся эмбрионе, концентрации ионов и глюкозы во внеклеточных жидкостях, и взаимозависимых метаболических действиях, имеющих место в различных тканях [1].

Таблица 1 (взято из [1]) Примеры сигналов, на которые реагируют клетки Компоненты внеклеточного матрикса Механическое воздействие Хотя число возможных биологических сигналов значительно (Рис. 1, Таблица преобразуется в клеточный ответ [1].

липопротеины), локализованные в специализированных образованиях клетки (плазматическая мембрана, цитозоль, ядро), обеспечивающие при специфическом взаимодействии с физиологически значимыми сигналами химической и физической пострецепторные структуры, инициируя каскад биохимических и/или физикохимических процессов, приводящих к конкретному ответу клетки-мишени на раздражитель [1]. Молекула, специфически присоединяющаяся к рецептору, называется лигандом этого рецептора.

Клеточные рецепторы можно разделить на два основных класса - мембранные (поверхностные) рецепторы и внутриклеточные рецепторы.

Рецепторы плазматической мембраны клеток обеспечивают узнавание и связывание лигандов внешней среды, что приводит к формированию внутриклеточного регуляторного сигнала. Существует, три суперсемейства таких поверхностных рецепторов [3]:

1) Семисегментные трансмембранные рецепторы 7-TMС являются интегральными мембранными белками с семью трансмембранными спиральными сегментами, Внутриклеточные петли этих рецепторов содержат центры связывания G-белка.

Поэтому 7-TMС рецепторы иногда называют рецепторами, связанными с G-белком, а по форме расположения полипептидной цепи в мембране, напоминающей змею – серпантиновыми рецепторами [4]. При связывании лиганда эти рецепторы косвенно активируют (через связанный с ним G-белок) ферменты внутри клеток, которые катализируют образование внутриклеточных вторичных посредников 2) Односегментные трансмембранные каталитические рецепторы 1-TMС — являются интегральными мембранными белками с одним трансмембранным сегментом и глобулярными доменами на экстраклеточной и внутриклеточной поверхностях мембраны. Внеклеточный домен содержит участок узнавания и связывания лиганда, а внутриклеточный домен, инициирующий каскад биохимических реакций в клетке в ответ на образование лиганд-рецепторного комплекса, обладает каталитической активностью. Когда один из таких рецепторов активируется внеклеточным лигандом, его внутриклеточный домен катализирует образование внутриклеточных вторичных посредников [1].

3) Каналообразующие рецепторы — состоят из ассоциированных белковых субъединиц, каждая из которых содержит несколько трансмембранных сегментов. Эти олигомерные структуры являются лигандозависимыми ионными каналами. Лигандами таких ионных каналов обычно являются нейромедиаторы (биологически активные химические вещества, посредством которых осуществляется передача электрического импульса с нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами). Это самые простые сигнальные преобразователи, которые открываются и закрываются в ответ на присоединение химических лигандов или изменений трансмембранного потенциала [1].

Внутриклеточные рецепторы расположены в цитозоле или ядре, и после связывания со своими специфическими лигандами, изменяют скорость транскрипции специфических генов и трансляции с образованием белков.

Внутриклеточные рецепторы можно разделить на два класса [1]:

1) ядерные или цитоплазматические, без лиганда связаны с белками теплового шока (белки, экспрессия которых усиливается при повышении температуры или других стрессирующих клетку условиях), 2) ядерные, не связаны с белками теплового шока.

Внутриклеточные рецепторы - как правило, факторы транскрипции (белки, контролирующие перенос информации с молекулы ДНК в структуру мРНК, путём связывания со специфичными участками ДНК) или белки, взаимодействующие с факторами транскрипции. Большинство внутриклеточных рецепторов связываются с лигандами в цитоплазме, переходят в активное состояние, транспортируются вместе с лигандом в ядро клетки, там связываются с ДНК и либо индуцируют, либо подавляют экспрессию некоторого гена или группы генов.

Исследование взаимодействия лигандов с рецепторами, или лиганд-рецепторного взаимодействия, является актуальной задачей, т.к. именно в результате такого взаимодействия может развиваться биологический ответ эфферентной системы (клетки) на эндогенное или же экзогенное воздействие [5,6].

1.2. Характеристика нейтрофилов. Поверхностные рецепторы Нейтрофилы – самая многочисленная и быстро реагирующая при патологии популяция лейкоцитов периферической крови человека [7].

Нейтрофилы периферической крови здоровых людей представлены крупными сегментированными ядрами (Рис. 3). В ядре обнаруживается большое количество гетерохроматина, который плотным ободком примыкает к ядерной мембране и прерывается только в области ядерных пор. Ядрышки встречаются редко или отсутствуют, что указывает на подавление или прекращение синтеза белка. Как цитоплазматическая мембрана образует небольшое количество выростов и микроворсинок. Умеренно плотный цитоплазматический матрикс содержит свободные рибосомы и полисомы. Гранулярный эндоплазматический ретикулум представлен короткими единичными канальцами, на поверхности которых имеется незначительное количество рибосом. Митохондрии округлые или овальные, преимущественно с непрозрачным матриксом, присутствуют в нейтрофилах в небольшом количестве.

Комплекс Гольджи слабо развит и образует небольшую сферу в центре клетки, часто располагается между сегментами ядра. В области комплекса Гольджи обнаруживается центриоль с отходящими от неё микротрубочками [8].

Рис. 3 (взято из [7]). Cегментоядерный нейтрофил (в центре) в окружении эритроцитов, в цитоплазме видны внутриклеточные гранулы (микрофотография, окраска по Романовскому — Гимзе).

Нейтрофилы содержат азурофильные и специфические гранулы. Азурофильные гранулы большого размера (до 0.8 мкм), имеют высокую электронную плотность и представлены округлыми и эллипсоидными формами. В последних изредка обнаруживаются кристаллические включения. Соотношение азурофильных и специальных гранул непостоянно. Относительное число азурофильных ранул достигает 10-20% от общего количества гранул. Специфические гранулы меньшего размера (от 0.1 до 0.3 мкм) также как азурофильные гранулы, могут быть округлыми или удлиненными. Они имеют меньшую электронную плотность по сравнению с азурофильными гранулами. Незрелые клетки миелоидного ряда, продуцирующие гранулы, характеризуются ультраструктурными признаками повышенной активности.

Наличие гранул с промежуточной морфологией часто затрудняет их идентификацию.

Более того, некоторые исследователи описывают третичные гранулы, содержащие кислую фосфатазу, а также микросомальную фракцию со слабой активностью щелочной фосфатазы. Применение цитохимических методов позволяет с большой достоверностью определить тип гранул [8].

В цитоплазме нейтрофила в большом количестве выявляется гликоген в виде отдельных частиц, а также небольшое количество фагоцитарных вакуолей и пиноцитозных пузырьков.

На поверхности нейтрофилов имеется множество рецепторов [9], с помощью которых нейтрофил узнаёт, где находятся попавшие в организм бактерии, разрушенные собственные клетки, чужеродные белки и т.п. Хемотаксис нейтрофилов стимулируют бактериальные антигены, эндотоксины, комплексы антиген–антитело, лизосомы нейтрофилов и макрофагов. Под клеточной мембраной имеется развитый “мышечный аппарат” – система фибрилл, которые обеспечивают способность нейтрофила быстро двигаться в направлении “чужого” и быстро захватывать его. Фагоцитоз частичек и пиноцитоз чужеродных растворимых молекул – основная функция нейтрофилов.

Поэтому одно из старейших определение нейтрофилов – микрофаги.

На неактивированных нейтрофилах находятся два рецептора для Fc фрагмента IgG, вызывающего активацию комплемента: FcRII и FcRIIIb. Оба рецептора - низкой аффинности и связывают преимущественно агрегированные формы IgG [9].

присутствующий на нейтрофилах, макрофагах и естественных киллерах и кодируемый двумя различными генами с высокой гомологией: FcRIIIa – для макрофагов и естественных киллеров, а FcRIIIb – для нейтрофилов. Принципиальное различие между двумя формами заключается в том, что FcRIII для нейтрофилов прикреплён к плазматической мембране через гликозил-фосфатидилинозитол, а FcRIII для макрофагов и естественных киллеров имеет типичный гидрофобный трансмембранный домен [9].

зрелости определяются состоянием рецепторного аппарата. Специфическая мембранная рецепция отражает адгезивные, поглотительные, цитолитические, апоптические способности нейтрофилов. Фагоцитарная и микробицидная активность количества и плотности таких рецепторов, как CD11b/CD18, CD64, CD16, CD32, CD [10].



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 17 |
 


Похожие материалы:

« 'Oi.200.7 1 5 5 9 3 МИНАЕВА Любовь Валерьевна ^/-/eMaci^cL^ ЭКСПЕРРТМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА РОЛИ ИЗМЕНЕНИЙ СИСТЕМЫ ГЛУТАТИОНА В РЕАЛИЗАЦИИ ПОБОЧНЫХ ЦИТОТОКСИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ПОВТОРНОГО ВВЕДЕНИЯ ЦРЖЛОФОСФАНА 14.00.20 - токсикология, 03.00.04 - биохимия Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научные руководители: доктор медицинских наук профессор А.И.Карпищенко кандидат медицинских наук С.И.Глушков САНКТ- ПЕТЕРБУРГ 2007 2 ОГЛАВЛЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ...»

« ЛАРИОНОВ АЛЕКСЕЙ ВИКТОРОВИЧ РАЗНООБРАЗИЕ СТЕПНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА ГРАДИЕНТЕ КОНТИНЕНТАЛЬНОСТИ КЛИМАТА В ХАКАСИИ 03.00.05 – БОТАНИКА Научный руководитель Ермаков Николай Борисович д.б.н., с.н.с. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Новосибирск - 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследования Цели и задачи исследования Защищаемые положения Научная новизна Практическая значимость Апробация работы и публикации Благодарности ГЛАВА 1. ...»

«Кочерина Наталья Викторовна АЛГОРИТМЫ ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКОГО УЛУЧШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ Специальность 03.00.15 – Генетика Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель доктор биологических наук, профессор, академик РАСХН В. А. Драгавцев Санкт–Петербург – 2009 2 Оглавление Глава I. Введение…………………………………………………….……….…4 О реальной природе организации сложных полигенных экономически важных признаков растений…….……………………9 Глава II. Постановка задач ...»

« ГАЛКИНА МАРИЯ АНДРЕЕВНА БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИНВАЗИОННЫХ ВИДОВ РОДА BIDENS L. В ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ 03.02.01 – БОТАНИКА ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК Научный руководитель д.б.н. Виноградова Ю.К. Москва – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ……………………………………………………………………….4 Глава 1. Объекты и методы ………………………………………………….10 Глава 2. История распространения инвазионных видов рода Bidens L. на территории Европы …………………………………… Глава 3. ...»

« Никитенко Елена Викторовна МАКРОЗООБЕНТОС ВОДОЕМОВ ДОЛИНЫ ВОСТОЧНОГО МАНЫЧА 03.02.10 – гидробиология Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, Щербина Георгий Харлампиевич Борок – 2014 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8 ГЛАВА 2. ФИЗИКО–ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 17 ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 36 ГЛАВА 4. МАКРОЗООБЕНТОС ВОДОЕМОВ ДОЛИНЫ ВОСТОЧНОГО ...»

« Вознийчук Ольга Петровна ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ НАСЕЛЕНИЯ НАЗЕМНЫХ ПОЗВОНОЧНЫХ ЦЕНТРАЛЬНОГО АЛТАЯ 03.02.04 – зоология Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Ю.С. Равкин Горно-Алтайск – 2014 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….….….4 ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ, РАЙОН РАБОТ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ………………………….…………………………….…………….….9 1.1. История изучения фауны Центрального ...»

« ТОКРАНОВ АЛЕКСЕЙ МИХАЙЛОВИЧ ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИИ ДОННЫХ И ПРИДОННЫХ РЫБ РАЗЛИЧНЫХ СЕМЕЙСТВ В ПРИКАМЧАТСКИХ ВОДАХ 03.00.10 – ихтиология Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора биологических наук Петропавловск-Камчатский – 2009 2 Официальные оппоненты: доктор биологических наук, член-корреспондент РАН Черешнев Игорь Александрович доктор биологических наук Долганов Владимир Николаевич доктор биологических наук, профессор Шунтов Вячеслав Петрович ...»







 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.