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...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2008
Main Authors: Землянских, Н.Г., Зубов, П.М., Бабийчук, Л.А.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України 2008
Series:Проблемы криобиологии и криомедицины
Subjects:
Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69025
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this: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 nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-690252025-02-09T13:08:57Z 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 Землянских, Н.Г. Зубов, П.М. Бабийчук, Л.А. Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов» 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. 2008 Article 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 ru Проблемы криобиологии и криомедицины application/pdf Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
spellingShingle Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
Землянских, Н.Г.
Зубов, П.М.
Бабийчук, Л.А.
Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500
Проблемы криобиологии и криомедицины
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.
format Article
author Землянских, Н.Г.
Зубов, П.М.
Бабийчук, Л.А.
author_facet Землянских, Н.Г.
Зубов, П.М.
Бабийчук, Л.А.
author_sort Землянских, Н.Г.
title Модификация белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии ПЭО-1500
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
publisher Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
publishDate 2008
topic_facet Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
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.
series Проблемы криобиологии и криомедицины
work_keys_str_mv AT zemlânskihng modifikaciâbelkovmembranocitoskeletnogokompleksaprikriokonservirovaniiéritrocitovčelovekavprisutstviipéo1500
AT zubovpm modifikaciâbelkovmembranocitoskeletnogokompleksaprikriokonservirovaniiéritrocitovčelovekavprisutstviipéo1500
AT babijčukla modifikaciâbelkovmembranocitoskeletnogokompleksaprikriokonservirovaniiéritrocitovčelovekavprisutstviipéo1500
AT zemlânskihng modificationofproteinsofmembranecytoskeletoncomplexduringcryopreservationofhumanerythrocytesatpeg1500presence
AT zubovpm modificationofproteinsofmembranecytoskeletoncomplexduringcryopreservationofhumanerythrocytesatpeg1500presence
AT babijčukla modificationofproteinsofmembranecytoskeletoncomplexduringcryopreservationofhumanerythrocytesatpeg1500presence
first_indexed 2025-11-26T01:52:20Z
last_indexed 2025-11-26T01:52:20Z
_version_ 1849815938347565056
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.

Similar Items