Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500

Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500

Изучали модификации белкового состава МЦК эритроцитов, экспонированных в растворах ПЭГ-1500 и криоконсервированных под защитой данного соединения, в средах с различной ионной силой и варьирующим содержанием двухвалентных катионов. Установлены особенности белкового спектра МЦК эритроцитов, обусловлен...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Проблемы криобиологии и криомедицины
Datum:2008
Hauptverfasser: Землянских, Н.Г., Зубов, П.М., Бабийчук, Л.А.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України 2008
Schlagworte:
Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69025
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500 / Н.Г. Землянских, П.М. Зубов, Л.А. Бабийчук // Проблемы криобиологии. — 2008. — Т. 18, № 3. — С. 306-308. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-69025
record_format dspace
spelling Землянских, Н.Г.
Зубов, П.М.
Бабийчук, Л.А.
2014-10-04T06:29:24Z
2014-10-04T06:29:24Z
2008
Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500 / Н.Г. Землянских, П.М. Зубов, Л.А. Бабийчук // Проблемы криобиологии. — 2008. — Т. 18, № 3. — С. 306-308. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
0233-7673
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69025
57.043:612.111:547.42
Изучали модификации белкового состава МЦК эритроцитов, экспонированных в растворах ПЭГ-1500 и криоконсервированных под защитой данного соединения, в средах с различной ионной силой и варьирующим содержанием двухвалентных катионов. Установлены особенности белкового спектра МЦК эритроцитов, обусловленные ПЭГ-1500 и низкой температурой.
Вивчали модифікації білкового складу МЦК еритроцитів, експонованих у розчинах ПЕГ-1500 та кріоконсервованих під захистом цього сполучення, у середовищах з різною іонною силою та варіюючим вмістом двовалентних катіонів. Встановлено особливості білкового спектра МЦК еритроцитів, які обумовлені ПЕГ-1500 та низькою температурою.
In the work there were investigated the modifications of protein content of membrane-cytoskeleton complex in erythrocytes exposed to PEG-1500 solution and cryopreserved under its protection in the media with different ionic strength and varying concentrations of bivalent ions. Peculiarities of erythrocyte protein spectra in membrane-cytoskeleton complex caused by PEG-1500 and low temperature were established.
ru
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
Проблемы криобиологии и криомедицины
Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500
Modification of Proteins of Membrane-Cytoskeleton Complex During Cryopreservation of Human Erythrocytes at PEG-1500 Presence
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500
spellingShingle Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500
Землянских, Н.Г.
Зубов, П.М.
Бабийчук, Л.А.
Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
title_short Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500
title_full Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500
title_fullStr Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500
title_full_unstemmed Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500
title_sort модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии пэо-1500
author Землянских, Н.Г.
Зубов, П.М.
Бабийчук, Л.А.
author_facet Землянских, Н.Г.
Зубов, П.М.
Бабийчук, Л.А.
topic Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
topic_facet Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
publishDate 2008
language Russian
container_title Проблемы криобиологии и криомедицины
publisher Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
format Article
title_alt Modification of Proteins of Membrane-Cytoskeleton Complex During Cryopreservation of Human Erythrocytes at PEG-1500 Presence
description Изучали модификации белкового состава МЦК эритроцитов, экспонированных в растворах ПЭГ-1500 и криоконсервированных под защитой данного соединения, в средах с различной ионной силой и варьирующим содержанием двухвалентных катионов. Установлены особенности белкового спектра МЦК эритроцитов, обусловленные ПЭГ-1500 и низкой температурой. Вивчали модифікації білкового складу МЦК еритроцитів, експонованих у розчинах ПЕГ-1500 та кріоконсервованих під захистом цього сполучення, у середовищах з різною іонною силою та варіюючим вмістом двовалентних катіонів. Встановлено особливості білкового спектра МЦК еритроцитів, які обумовлені ПЕГ-1500 та низькою температурою. In the work there were investigated the modifications of protein content of membrane-cytoskeleton complex in erythrocytes exposed to PEG-1500 solution and cryopreserved under its protection in the media with different ionic strength and varying concentrations of bivalent ions. Peculiarities of erythrocyte protein spectra in membrane-cytoskeleton complex caused by PEG-1500 and low temperature were established.
issn 0233-7673
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69025
citation_txt Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500 / Н.Г. Землянских, П.М. Зубов, Л.А. Бабийчук // Проблемы криобиологии. — 2008. — Т. 18, № 3. — С. 306-308. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT zemlânskihng modifikaciâbelkovmembranocitoskeletnogokompleksaprikriokonservirovaniiéritrocitovčelovekavprisutstviipéo1500
AT zubovpm modifikaciâbelkovmembranocitoskeletnogokompleksaprikriokonservirovaniiéritrocitovčelovekavprisutstviipéo1500
AT babiičukla modifikaciâbelkovmembranocitoskeletnogokompleksaprikriokonservirovaniiéritrocitovčelovekavprisutstviipéo1500
AT zemlânskihng modificationofproteinsofmembranecytoskeletoncomplexduringcryopreservationofhumanerythrocytesatpeg1500presence
AT zubovpm modificationofproteinsofmembranecytoskeletoncomplexduringcryopreservationofhumanerythrocytesatpeg1500presence
AT babiičukla modificationofproteinsofmembranecytoskeletoncomplexduringcryopreservationofhumanerythrocytesatpeg1500presence
first_indexed 2025-11-26T01:52:20Z
last_indexed 2025-11-26T01:52:20Z
_version_ 1850607159802331136
fulltext 306 PROBLEMS OF CRYOBIOLOGY Vol. 18, 2008, №3 ПРОБЛЕМЫ КРИОБИОЛОГИИ Т. 18, 2008, №3 УДК 57.043:612.111:547.42 Н.Г.ЗЕМЛЯНСКИХ*, П.М. ЗУБОВ, Л.А.БАБИЙчУК Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500 UDC 57.043:612.111:547.42 N.G. ZEMLYANSKIKH*, P.M. ZUBOV, L.A. BABIYCHUK Modification of Proteins of Membrane-Cytoskeleton Complex During Cryopreservation of Human Erythrocytes at PEG-1500 Presence Изучали модификации белкового состава МЦК эритроцитов, экспонированных в растворах ПЭГ-1500 и криоконсерви- рованных под защитой данного соединения, в средах с различной ионной силой и варьирующим содержанием двухвалентных катионов. Установлены особенности белкового спектра МЦК эритроцитов, обусловленные ПЭГ-1500 и низкой температурой. Ключевые слова: эритроцит, криоконсервирование, цитоскелет, полиэтиленгликоль. Вивчали модифікації білкового складу МЦК еритроцитів, експонованих у розчинах ПЕГ-1500 та кріоконсервованих під захистом цього сполучення, у середовищах з різною іонною силою та варіюючим вмістом двовалентних катіонів. Встановлено особливості білкового спектра МЦК еритроцитів, які обумовлені ПЕГ-1500 та низькою температурою. Ключові слова: еритроцит, кріоконсервування, цитоскелет, поліетиленгліколь. In the work there were investigated the modifications of protein content of membrane-cytoskeleton complex in erythrocytes expo- sed to PEG-1500 solution and cryopreserved under its protection in the media with different ionic strength and varying concentrations of bivalent ions. Peculiarities of erythrocyte protein spectra in membrane-cytoskeleton complex caused by PEG-1500 and low temperature were established. Key-words: erythrocyte, cryopreservation, cytoskeleton, polyethylene glycol. * Автор, которому необходимо направлять корреспонденцию: ул. Переяславская, 23, г. Харьков, Украина 61015; тел.:+38 (057) 373-31-26, факс: +38 (057) 373-30-84, электронная почта: cryo@online.kharkov.ua Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the Na- tional Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine * To whom correspondence should be addressed: 23, Pereyaslavskaya str., Kharkov, Ukraine 61015; tel.:+380 57 373 3126, fax: +380 57 373 3084, e-mail: cryo@online.kharkov.ua Для обеспечения выживания клеток в условиях замораживания-отогрева применяются криопро- текторы. Исследование непроникающих в клетки криопротекторов представляет особый интерес для разработок безотмывочных способов криоконсер- вирования клеточных суспензий. Высокий уровень сохранности эритроцитов после размораживания был отмечен при криоконсервировании под защи- той ПЭГ-1500 [1]. Применение криопротектора сопровождается изменением формы и размеров эритроцитов в ответ на изменение осмолярности и состава среды. Реализация таких процессов пред- полагает возможность перестроек в структуре мембрано-цитоскелетного комплекса (МЦК) и из- менения характера взаимодействий между от- дельными белками-партнерами. Учитывая важ- ную роль МЦК в поддержании структурных и функциональных свойств клеток, изучение моди- фикации белок-белковых взаимодействий (ББВ) в данной сложной надмолекулярной системе явля- ется актуальной проблемой. Цель работы − изучение модификации белко- вого состава МЦК эритроцитов, экспонированных в растворах ПЭГ-1500 и криоконсервированных под защитой данного соединения, в средах различ- ной ионной силы и варьирующим содержанием двухвалентных катионов. Материалы и методы Объектом исследования служили эритроциты доноров, которые отмывали раствором 150 мМ NaCl, 10 мМ Трис-HCІ, рН 7,4 в 3–4 этапа. Для изучения модификации белкового состава МЦК под влиянием ПЭГ-1500 добавляли раствор к эритроцитам при разных температурах и инкуби- ровали клетки в течение 40 мин при 37 и 0–4°С. Образцы замораживали до –196°С быстрым погру- жением контейнеров в жидкий азот, отогревали при 42–44°С в водяной бане. Для получения теней аликвоты эритроцитов лизировали в 20 объемах сред В, С, Д, содержащих соответственно 135, 250 и 500 мМ КСl. Каждая среда была дополнена 307 PROBLEMS OF CRYOBIOLOGY Vol. 18, 2008, №3 ПРОБЛЕМЫ КРИОБИОЛОГИИ Т. 18, 2008, №3 четырьмя различными добавками: 1 – 10-6 M CaСl2, 10-3 M MgCl2; 2 – 10-5 M CaСl2, 10-3 M MgCl2; 3 – 10-3M CaСl2, 10-3 M MgCl2; 4 – 2 мМ ЭДТА. Для приготовления всех растворов использовали деио- низированную воду и 0,02% сапонина. На этапе лизиса (30 мин при 0–4°С) все раство- ры содержали ингибитор протеаз PMSF (1 мг/мл) и ДТТ (дитиотреитол) (10 мМ). Тени эритроцитов трижды отмывали 20-кратными объемами соот- ветствующих растворов. Аликвоты теней солюби- лизировали в sample буфере [3]. Электрофорез бел- ков теней эритроцитов проводили в вертикальных пластинах SDS-ПААГ в системе Laemmly [3]. Денситометрирование и анализ гелей выполняли с помощью программного обеспечения GEL (Вели- кобритания), статистический анализ − с примене- нием программного пакета Statgraphics for Win 2.0. Для оценки достоверности различий в выборках применяли критерий знаков. Результаты и обсуждение Дегидратация клеток, индуцированная гиперто- ническим раствором ПЭГ, и его адсорбция на мембране вызывают генерализованные структур- ные изменения в МЦК. Повышение ионной силы раствора в клетках может рассматриваться как один из ведущих факторов, определяющих пере- стройки в сложной сети ББВ. ПЭГ-1500 ингиби- рует активность Са2+-АТРазы [2], что в сочетании с потерей воды ведет к увеличению концентрации Са2+ внутри клеток. Влияние Са2+ на ББВ может реализовываться путем непосредственного связы- вания данного иона со специфическими сайтами белков или опосредованно через кальмодулин, Са2+-активируемые протеинкиназы, протеазы, фос- фатазы и т.д.. Как показал анализ денситограмм, при физиоло- гических значениях ионной силы в МЦК эритро- цитов, инкубированных в присутствии ПЭО-1500, обнаруживается ряд отличий от белкового спектра нативных клеток, которые зависят от концентрации двухвалентных катионов, прежде всего, от уровня Са2+. Было установлено, что в присутствии Са2+ содержание анкирина и белка полосы (б. п.) 4.2 в спектре теней эритроцитов, инкубированных с ПЭО-1500, выше, чем в контроле. При инкуби- ровании эритроцитов с ПЭГ-1500 отмечается повышение содержания б. п. 4.1, которое, в отличие от модификаций анкирина и б. п. 4.2, выявляется при хелатировании двухвалентных катионов. В гипертоническом растворе ПЭО-1500 в клетках изменения ББВ контролируются ростом концен- трации Са2+ и повышением ионной силы. В таких условиях, очевидно, происходят структурные изме- нения б. п. 4.1, проявляющиеся усилением взаимо- действия в ЭДТА-содержащей среде. Исходя из полученных данных, можно предположить, что упрочнение вертикальных контактов в МЦК эритроцитов под влиянием ПЭО-1500 осущест- вляется различными способами, в том числе через анкирин, б. п. 4.2 и б. п. 4.1. Следствием более жестких контактов между белками-партнерами может быть увеличе-ние механической прочности клеток и связанное с этим повышение стабильности эритроцитов к действию факторов криоконсерви- рования. Инкубирование клеток с ПЭГ-1500 характери- зовалось повышением уровня б. п. 4.9 в присутст- вии умеренно высоких концентраций Са2+. Данная полоса соответствует белку дематину, локализо- ванному на актиновых протофиламентах и способ- ствующему стабилизации их структуры, что, по- видимому, отражает формирование более жесткой структуры узловых комплексов цитоскелетной сети. Денситометрический анализ показал, что тем- пературные условия инкубирования клеток с ПЭО-1500 не оказывают заметного влияния на характер модификации ББВ. Применение растворов с высокой ионной силой выявляет гораздо меньше различий в белковом спектре МЦК нативных эритроцитов и клеток, инкубированных с ПЭО-1500. Вместе с тем срав- нение белковых спектров при разных значениях ионной силы дает возможность представить харак- тер изменений ББВ при повышении концентрации солей в клетке. Общей чертой изменения белкового спектра МЦК эритроцитов в данных условиях является снижение содержания б.п. 3. Увеличение ионной силы раствора, моделирующее условия дегидратации клеток в присутствии ПЭГ, свиде- тельствует о тенденции потери основного интег- рального белка плазматической мембраны, что мо- жет отрицательно повлиять на стабильность мем- браны [4]. Изучение модификации взаимодействия белков в МЦК эритроцитов под воздействием криоконсер- вирования в присутствии ПЭГ-1500, основанное на анализе изменения белкового спектра теней при контакте со средами различной ионной силы, выя- вило существенные изменения белкового спектра. Было установлено, что криоконсервирование эритроцитов под защитой ПЭГ-1500 ведет к моди- фикациям ББВ в МЦК, изменяя относительное содержание б. п. 3, анкирина, б. п. 4.1, б. п. 4.2 и б. п. 4.9. Кроме того, криоконсервирование эритро- цитов под защитой ПЭГ-1500 и замораживание клеток в среде, не содержащей криопротекторов, показали ряд общих закономерностей, отражающих действие низких температур на белки МЦК при 308 PROBLEMS OF CRYOBIOLOGY Vol. 18, 2008, №3 ПРОБЛЕМЫ КРИОБИОЛОГИИ Т. 18, 2008, №3 отсутствии веществ, стабилизирующих макромо- лекулы внутри клеток. Изменения в МЦК эритро- цитов, криоконсервированных под защитой ПЭГ-1500, могут быть частично обратимыми при переносе клеток в физиологические условия. Выводы 1. Действие криопротектора ПЭГ-1500 на эрит- роциты сопровождается изменениями МЦК, затрагивающими белки актиновых протофиламен- тов и вертикальные связи в данной структуре. 2. Изменения в МЦК при криоконсервировании эритроцитов под защитой ПЭГ-1500 и заморажива- нии клеток без криопротекторов имеют ряд общих черт, отражающих влияние низких температур на белки при отсутствии внутриклеточных стабилизи- рующих веществ. 3. Изменения в МЦК эритроцитов, криокон- сервированных под защитой ПЭГ-1500, могут быть частично обратимыми при переносе клеток в фи- зиологические условия. Литература Белоус А.М., Бабийчук Л.А., Землянских Н.Г. Влияние дозированной обработки полиэтиленоксидом м.м.1500 на изменение формы и проницаемости плазматической мембраны эритроцитов // Докл. АН УССР.– 1988.– №7.– С. 59–63. Землянских Н.Г., Бабийчук Л.А., Никольченко А.Ю. и др. Кинетические характеристики Са2+-АТФазы эритроцитов в присутствии ПЭО-1500// Пробл. криобиологии.– 2003.– №4.– С. 28–34. Fairbanks G., Steck T.L., Wallach D.F.H. Electrophoretic analysis of the major polypeptides of the human erythrocyte membrane // Biochemistry.– 1971.– Vol. 10, N13.– Р. 2606– 2617. Van Dort H.M., Knowles D.W., Chasis J.A. et al. Analysis of integral membrane protein contributions to the deformability and stability of the human erythrocyte membrane // J. Biol. Chem.– 2001.– Vol. 276, N 50.– Р. 46968–46974. Поступила 01.07.2008 1. 2. 3. 4.

Ähnliche Einträge