МОДИФИКАЦИЯ СВОЙСТВ NADP-ЗАВИСИМЫХ ДЕГИДРОГЕНАЗ ПЕНТОЗОФОСФАТНОГО ПУТИ ПРИ СТАРЕНИИ ЭРИТРОЦИТОВ

Титова Н. М., Новикова Л. А.
Красноярский государственный университет, 660041 Красноярск
Пентозофосфатный путь (ПФП) в эритроцитах является единственным источником образования NADPH, необходимого для поддержания целостности и функциональной активности этих клеток. NADPH образуется в окислительной стадии ПФП в реакциях, катализируемых тандемом дегидрогеназ: глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой (КФ 1.1.1.49, Г6ФД) и 6-фосфоглюконатдегидрогеназой (КФ 11.1.43, 6ФГД). Исследовались активность и кинетические характеристики Г6ФД и 6ФГД (константа Михаэлиса для глюкозо-6-фосфата и 6-фосфоглюконата, константа ингибирования для NADPH, коэффициент Хилла для NADP+) во фракциях молодых и старых эритроцитов и общей эритроцитарной массе, представленной нефракционированными клетками, у интактных кроликов. Фракционирование эритроцитов осуществляли путем многократных центрифугирований. Учитывали, что оба фермента катализируют двухсубстратные реакции. Найдено, что при старении эритроцитов снижаются активности Г6ФД и 6ФГД, но падение активности Г6ФД более выражено. Зависимость скорости Г6ФД от концентрации глюкозо-б-фосфата и 6ФГД от концентрации пероксида водорода следовала гиперболическому закону Михаэлиса-Ментен во всех фракциях эритроцитов. Зависимость скорости Г6ФД и 6ФГД от концентрации NADP+ не подчинялась кинетике Михаэлиса-Ментен: Г6ФД проявлял положительную кооперативность, а 6ФГД - отрицательную. В процессе старения эритроцитов изменяются кинетические свойства ферментов. Уменьшается сродство Г6ФД и 6ФГД к субстратам - глюкозо-6-фосфату и 6-фосфоглюконату, соответственно, и снижается максимальная скорость реакции. В старых клетках нарушаются кооперативные взаимодействия при связывании NADP+ как у Г6ФД, так и у 6ФГД, усиливается ингибирующий эффект NADPH. Вероятной причиной изменения кинетических свойств исследованных NADP-зависимых дегидрогеназ и снижения их активности являются посттрансляционная модификация аминокислотных остатков, существенных для катализа. Такого рода модификации могут накапливаться в ферментах, гемоглобине, мембранных белках в процессе функционирования и старения эритроцитов из-за утраты способности этих клеток к ресинтезу белков.