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.