![](/user_photo/_userpic.png)
диссертации / 5
.pdf_______________МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ___________________ |
50 |
|
[Сa2+]цит = Kd (R - Rmin) / (Rmax - R) / (Sf380 |
/ Sb380), |
|
где Rmin= R при cb= 0, т.е. Rmin = Sf340/Sf380 , |
Rmax= R при cf = 0, |
т.е. Rmax= |
Sb340 /Sb380 . Конечная формула принимает вид : |
|
|
[Сa2+]цит = Kd * k * (R - Rmin) / (Rmax - R) . R |
- регистрируемый уровень флуо- |
ресценции. Значение Кдисс -равновесной константы диссоциации Fura-2 с Ca2+ - оп-
ределяли в модельных опытах, используя раствор Fura-2. Рассчитанная с помощью анализа Скетчарда величина Кдисс составила 140 нМ.
Для определения Rmax плазматическую мембрану фибробластов, содержа-
щихся в среде с насыщающей для FURA концентрацией Са2+ (более 1000 Kd),
разрушали 40 мкМ дигитонином, разрушающим мембрану с высоким содержанием
холестерина, которой является плазматическая мембрана клетки (в отличии от
мембраны внутриклеточных органелл). Rmin определяли, добавляя после этого 5
мМ MnCl2, который вытесняет Са2+ из комплекса с красителем (рис. 14). В нашем
случае F340 - интенсивность |
флуоресценции, регистрируемая при 500 нм, длина |
волны возбуждения 340 нм, |
F380 - интенсивность флуоресценции, регистрируемая |
при 500 нм, длина волны возбуждения 380 нм; k - отношение интенсвности флуо-
ресценции при 380 нм |
для свободного и связанного зонда (7,3 0,5). |
Опти- |
мальное время инкубации суспензии клеток (10-15 х 105 кл/мл) с FURA-2/AM (ко- |
||
нечная концентрация 5 |
мкМ) было определено в контрольных экспериментах (рис. |
|
15). |
|
|
С увеличением продолжительности инкубационного периода от 10 до 40 мин изменения спектра флуоресценции отражают повышение содержания в клетках комплекса зонд-кальций, одновременно снижается уровень несвязанного с Са2+
FURA-2. Дальнейшее увеличение времени инкубации при приводило к достоверно-
му изменению интенсивности флуоресценции. Таким образом, 40 мин - оптималь-
ная продолжительность нагружения фибробластов зондом FURA-2/AM.
![](/html/65386/155/html_GAHKVfQHT1.rmFC/htmlconvd-f1b6ZE52x1.jpg)
_______________МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ___________________ |
51 |
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4(5) |
|
|
|
|
.ед. |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
отн |
5 |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
флуоресценция |
|
|
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
300 |
315 |
330 |
345 |
360 |
375 |
390 |
|
|
длина волны возбуждения, нм |
Рис. 14. Изменение спектра возбуждения флуоресценции нагруженных FURA- 2/AM фибробластов от времени предварительной инкубации с зондом.
Обозначения: 1 - 0 мин; 2 - 15 мин; 3 - 30 мин; 4 - 40 мин; 5 - 60 мин; 6 - аутоф-
луоресценция фибробластов (10-15 млн/мл).
![](/html/65386/155/html_GAHKVfQHT1.rmFC/htmlconvd-f1b6ZE53x1.jpg)
_______________МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ___________________ |
52 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
ед. |
5 |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
,отн |
|
|
|
|
|
|
|
флуоресценция |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
300 |
315 |
330 |
345 |
360 |
375 |
390 |
|
|
длина волны возбуждения, нм |
Рис.15. Изменение спектра возбуждения флуоресценции нагруженных FURA-2/AM
клеток в присутствии 40 мкМ дигитонина (1); 5 мМ МnCl2 (3); контрольный образец
(2).
_______________МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ___________________ |
53 |
3.5. Определение параметров специфического связывания глюкокортикоидов фиб-
робластами.
I. Изучение характера связывания меченых полимерных аналогов глюкокортикои-
дов проводили по следующей схеме.
0,2 мл суспензии клеток (10-20 106 кл/мл) инкубировали при 40С в течение 1 часа в присутствии 14С-ПВП-кортизола или 14С-ПВП-преднизоло-на. Их концентрация в среде инкубации составляла от 0,1 до 5 10-6 М. Для определения неспецифическо-
го связывания в пробы с 14С -ПВП-ГК вносили 1000-кратный избыток немеченых свободных гормонов: кортизола или преднизолона. Далее содержимое проб пере-
носили на фильтры GF/C "Whatman" и дважды отмывали их 5 мл HEPES-буфера
(t=4 C). После высушивания фильтры помещали в сцинтилляционные флаконы для последующей радиометрии.
Количество специфических мест связывания на плазматической мембране определяли с учетом эффективности счета и удельной радиоактивности 14С-ПВП-
аналогов. Специфическое связывание вычисляли как разницу между количеством связанных клетками полимеров в отсутствии немеченых гормонов (общее связыва-
ние) и количеством 14С -ПВП-аналогов, связанных клетками в присутствии 1000-
кратного избытка немеченых свободных гормонов (неспецифическое связывание).
II. Исследование связывания меченых ГК внутриклеточными рецепторами фиброб-
ластов. 0,2 мл суспензии клеток (10-20 106 кл/мл) инкубировали в течение часа при 40С в присутствии 3Н-кортизола или 3Н-преднизолона ( конечная кон-
центрация 2-30 нМ): без этих препаратов (контроль) и в присутствии 100-
кратного избытка немеченых аналогов гормонов. Анализ содержания внутрикле-
точных рецепторов проводили по методике Lippman (1978). К суспензии клеток добавлялся дигитонин в конечной концентрации 50 мкМ, который вызывал разру-
шение мембраны. Для определения цитоплазматического связывания 3Н-гормонов
_______________МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ___________________ |
54 |
отбирали аликвоты (20 мкл) суспензии клеток и переносили их в пробирки, |
со- |
держащие 100 мкл 1,5 мМ MgCl2 в растворе декстран-покрытого угля, тщательно перемешивали и оставляли на 15 минут. Далее пробы центрифугировали (15000g, 10 мин) и супернатант радиометрировали.
3.6. Определение включения 3Н-тимидина в ДНК фибробластов.
Интенсивность биосинтеза ДНК в фибробластах оценивали по включению 3Н-
тимидина в ДНК клеток по следующей методике. К 0,5 мл клеточной суспензии фибробластов в среде 199 с эмбриональной сывороткой (3 млн клеток в 1 мл сус-
пензии) добавляли 20 мкл раствора гормона (конечная концентрация кортизола и преднизолона в пробах 10-6 М) , после чего клетки инкубировали при температуре
37 С в течение 24 часов. При исследовании сочетанного действия ГК гормонов и лигандов пуриновых рецепторов препараты вносили одновременно (конечная кон-
центрация в пробах аденозина 10-6 М, азатиоприна и 6-меркаптопурина 10-5 М). В
контрольных пробах клетки инкубировали без стероида. Через 24 часа в каждую пробирку вносили по 2 мкКи 3Н-тимидина в объеме 10 мкл. Пробы инкубировали еще 1 час, затем пробирки охлаждали до 4 С и центрифугировали (3000 g, 10 мин).
К осадку добавляли 3 мл 5% раствора предварительно охлажденной до 4 С трихло-
руксусной кислоты (ТХУ). Полученную суспензию центрифугировали (3000 g, 10
мин) и дважды отмывали в 3 мл раствора ТХУ. Makman M.H. и соавт. (1968) пока-
зали, что образующийся в результате материал (осаждаемый ТХУ) состоит из пре-
ципитированной 3Н-тимидин-ДНК. Полученный после центрифугирования осадок переносили во флаконы для определения содержания меченого тимидина мето-
дом жидкостной радиометрии.
3.7. Радиоиндикаторный метод определения внутриклеточного уровня цАМФ.
Метод основан на конкуренции за связывание с белком немеченого цАМФ, содер-
жащегося в исследуемом материале или стандартной пробе, с известным количест-
вом меченого тритием цАМФ (Brown et al., 1971). Радиоактивность связанного с
_______________МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ___________________ |
55 |
белком меченого цАМФ обратно пропорциональна количеству немеченого цАМФ в тестируемом материале. На этом основано построение соответствующей стандарт-
ной кривой и расчет концентрации цАМФ.
Ход определения цАМФ включал инкубацию со связывающим белком, разделение свободного и связанного с белком цАМФ, измерение радиоактивности и подсчет полученных результатов исследования. Для определения содержания цАМФ ис-
пользовали стандартный набор реактивов фирмы "Amersham" (Англия) с соблюде-
нием условий и требований, указанных в прилагаемой инструкции. При подведе-
нии окончательного результата производился пересчет на соответствующее число клеток (106 фибробластов).
3.8. Жидкостная сцинтилляционная радиометрия.
Воснове метода лежит свойство бета-частиц вызывать сцинтилляцию веществ
вспециальных средах. Это дает возможность с большой эффективностью регист-
рировать бета-излучение, обладающее малой энергией.
Для регистрации радиоактивности образец на фильтре помещали в 5 мл сцинтилляционной жидкости. Ее состав: РРО (2,5-дифенилоксазол) - 4 г, РОРОР
(1,4-бис-2-метил-5-фенилоксазолилбензол) - 0,4 г, толуол - до 1 литра. Смесь тща-
тельно перемешивали и радиоактивность образца регистрировали на жидкостном сцинтилляционном радиометре SL-30 "Intertechnique" (Франция). Эффективность счета для 3Н составляла 20-25%, для 14С - 70% (в среднем).
3.9. Статистическая обработка результатов.
Статистическую обработку результатов осуществляли с помощью пакета приклад-
ных программ Pharmacological Basic Statistics. Расчет доверительных интервалов экспериментальных значений и оценку достоверности различий между ними про-
водили с использованием непараметрического парного критерия Вилкоксона-
Манни-Уитни (при обработке данных опытов in vivo) и t-критерия Стьюдента (в
опытах in vitro) при уровне значимости Р=0,05. Экспериментальные данные пред-
ставляли в виде среднее значение доверительный интервал.
56
Раздел IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Глава 4.1. Идентификация и изучение свойств специфических «систем узнавания», локализованных на плазматических мембранах фибробластов кожи.
С помощью радиолигандного метода изучали связывание иммобилизованных
на полимере глюкокортикоидов клетками в присутствии различных немеченых стероидных гормонов. Особенностью данных экспериментов по сравнению с
проведенными ранее явилось возможность определения количества связанного
клетками полимерного препарата, в состав которого включен радиоактивный изотоп углерода 14С (сополимер 14С-винилпирролидона с глюкокортикоидом).
С помощью меченых С-НР-аналогов глюкокортикоидов (14С-НР-
кортизола, 14С- НР-дексаметазона и 14С- НР-преднизолона) нами были
идентифицированы специфические участки связывания ГК, локализованные на
плазматической мембране |
фибробластов. |
На |
рис. 16 |
представлена |
||
зависимость |
специфического |
связывания |
14С-НР-ГК фибробластами от |
|||
концентрации |
гормонов в |
среде инкубации. |
На примере 14С- НР-кортизола |
|||
показано, что кривая связывания |
этого гормона |
фибробластами в диапазоне |
используемых концентраций (0,5-5х10-7 М) отражает полное насыщение
рецепторов. |
|
|
Для количественной |
характеристики взаимодействия 14С-НР-ГК с |
|
мембранными |
участками |
связывания полученные результаты были |
представлены в обратных координатах Лайнуивера-Берка (рис. 17). Графики описываются уравнениями: y = 0,44 + 0,66х, у = 0,56 + 2,15х и у = 0,51 + 1,96х
соответственно. Для количественной характеристики взаимодействия 14С-НР-
ГК с мембранными участками связывания полученные результаты были представлены в обратных координатах Лайнуивера-Берка (рис. 17). Графики описываются уравнениями: y = 0,44 + 0,66х, у = 0,56 + 2,15х и у = 0,51 + 1,96х
соответственно.
![](/html/65386/155/html_GAHKVfQHT1.rmFC/htmlconvd-f1b6ZE58x1.jpg)
57
Рис.16. Специфическое связывание 14С-НР-кортизола фибробластами, представленное в прямых координатах.
Обозначения: В - количество связанного 14С-НР-ГК, (имп/мин)/106 клеток. С - концентрация 14С-НР-ГК в инкубационной среде, М.
Прямолинейный вид графика для всех НР-аналогов свидетельствует о наличии одного типа мест связывания для гормонов на мембране фибробластов, что подтверждается литературными данными [Гуковская А.С.,
Зинченко В.П., 1986].
![](/html/65386/155/html_GAHKVfQHT1.rmFC/htmlconvd-f1b6ZE59x1.jpg)
58
Рис. 17. Специфическое связывание 14С-НР-кортизола (А) и 14С-НР- преднизолона (В), представленное в обратных координатах.
Обозначения как на рис.16.
С помощью стандартных программ математического обеспечения для рассчитаны численные значения числа мест связывания (Bmax) и констант диссоциации (Кd) НР-ГК, которые составили:
для 14С-НР-кортизола: Кд = 0,15 0,02 мкМ, Вmax = 3,7 0,3 пмоль/мг белка или 85000 мест на клетку (при расчете количества мест связывания на клетку взята средняя величина);
для 14С-НР-преднизолона: Кд = 0,38 0,04 мкМ и Вmax = 3,6 0,5 пмоль/мг белка (77000 мест на клетку);
для 14С-НР-дексаметазона: Кд = 0,45 0,05 мкМ и Вmax = 3,6 0,5 пмоль/мг белка (81000 мест на клетку).
Вычисленные значения параметров специфических «систем узнавания» глюкокортикоидов, локализованных на плазматических мембранах фибробластов суммированы в табл. 7.
59
Таблица 7. Параметры специфического связывания глюкокортикоидов
фибробластами.
Параметры |
гидрокортизон |
|
дексаметазон |
|
преднизолон |
|||
связывания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
внутриклеточные рецепторы |
|
|||||
Кд , нМ |
18,3 |
- 30,5 |
|
4,8-7,2 |
|
|
8,4 - 15,4 |
|
В макс, пмоль/мг |
0,29 |
- 0,41 |
|
0,24-0,30 |
|
|
0,28 - 0,36 |
|
белка |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мест на клетку |
7100 |
|
5500 |
|
|
|
6300 |
|
|
|
мембранные рецепторы |
|
|
||||
Кд , мкМ |
0,13 |
- 0,17 |
|
0,32-0,46 |
|
|
0,34 - 0,42 |
|
В макс, пмоль/мг |
3,5 |
- 4,9 |
|
2,6-3,8 |
|
|
|
3,1 - 4,1 |
белка |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мест на клетку |
85000 |
|
65000 |
|
|
|
77000 |
|
Последующий |
конкурентный |
анализ |
связывания |
14С-НР-ГК |
фибробластами позволил установить его специфичность. Связывающая способность участков, взаимодействующих с иммобилизованным на полимере кортизолом, уменьшается в ряду: кортизол кортикостерон > прогестерон > 11-ДОК > преднизолон > дексаметазон >> тестостерон > эстрадиол .
Поливинилпирролидон и НР-холестерин не влияли на специфическое связывание НР-кортизола клетками. Отсутствие конкуренции указывает на неспецифический характер взаимодействия и отсутствие насыщаемости
плазматических мембран фибробластов для холестерина и винилпирролидона.
С использованием 3Н-дексаметазона, 3Н-преднизолона и |
3Н- |
дексаметазона изучены параметры связывания меченых ГК внутриклеточными рецепторами. Для исключения возможности взаимодействия глюкокортикоидов с мембранными участками связывания плазматическую мембрану фибробластов разрушали путем добавления к суспензии клеток дигитонина до
конечной концентрации 50 мкМ [Lippman, 1978]. |
|
|
Анализ специфического |
связывания 3Н-гормонов |
фибробластами в |
координатах Скетчарда |
представлен на рис 17. По оси абцисс представлена |
концентрация связанного лиганда, по оси ординат - отношение связанного меченого гормона к концентрации свободного. Графики описываются