Анотація до роботи:

Векліч Т.О. Транспорт Са²⁺ в мітохондріях гладеньком`язових клітин. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія. Інститут біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України, Київ, 2002.

Дисертація присвячена вивченню властивостей системи Mg²⁺,ATP-залежного транспорту іонів Са у мітохондріях гладеньком`язових клітин матки (міоцитів).

У дослідах на суспензії міоцитів, оброблених розчином дигітоніну (0,1 мг/мл), тестовано систему Mg²⁺,АТР-залежного оборотного накопичення іонів Са як мітохондріальну. Вона є чутливою до гальмівної дії рутенієвого червоного (І_0,5=0,6+0,2 мкМ) і азиду натрію (І_0,5=0,9+0,3 мМ) та резистентною до дії тапсигаргіну і циклопіазонієвої кислоти. АТР та іони Mg є специфічними для цієї системи. Cu²⁺ > Ni²⁺ > Co²⁺ неспецифічно її пригнічують.

Досліджена та кінетично охарактеризована залежність швидкості акумуляції Са²⁺ у мітохондріях від концентрації Mg²⁺, ATP (у присутності сукцинату), сукцинату (у присутності АТР), неорганічного фосфату та Са²⁺.

Класичні інгібітори Mg²⁺,ATP-залежних мембранозв`язаних кальцієвих помп пригнічують накопичення Са²⁺ у мітохондріях: рутенієвий червоний > еозин Y ~ n-хлормеркурібензоат >> о-ванадат ~ азид натрію. Mg²⁺,ATP-залежна акумуляція Са²⁺ в мітохондріях є чутливою до зміни рН середовища інкубації, але не залежить від іонів Na.

Поліамін спермін активує Mg²⁺,ATP-залежне накопичення Са²⁺ в мітохондріях (значення уявної константи активації К_а становило 0,43+0,04 мМ).

1. Оскільки дані щодо властивостей системи транспорту іонів Са у мітохондріях вельми обмежені, у дисертації із використанням ізотопної методики (⁴⁵Са²⁺) на суспензії клітин міометрія, оброблених розчином дигітоніну, ідентифікована система Mg²⁺,ATP-залежної акумуляції іонів Са у мітохондріях та вивчені її властивості.

2. Нечутливе до дії тапсигаргіну накопичення Са²⁺ у суспензії міоцитів матки повністю пригнічується рутенієвим червоним (10 мкМ) та азидом натрія (10 мМ) і, таким чином, є проявом функціональної активності Mg²⁺,АТР-залежного кальцієвого уніпортера мітохондрій гладеньком`язових клітин. Стаціонарний рівень накопичення Са²⁺ у мітохондріях (на 5^-й хвилині інкубації) становив 1460+54 пмоль Са²⁺/10⁶ міоцитів, значення початкової швидкості транспортного процесу V_o - 1260+130 пмоль Са²⁺/10⁶ клітин за 1 хв.

3. Накопичення іонів Са у мітохондріях гладенького м`язу є оборотним. Кальцієвий іонофор А-23187 індукує вивільнення Ca²⁺ після його попередньої акумуляції в цих субклітинних структурах.

4. Системі транспорту Са²⁺ у мітохондріях гладеньком`язових клітин властива абсолютна катіонна (відносно іонів Mg) та висока субстратна (відносно АТР) специфічність.

5. Катіони двовалентних металів неспецифічно пригнічували Mg²⁺,ATP-залежний транспорт Ca²⁺ в мітохондріях клітин гладенького м`язу у відповідності із рядом: Cu²⁺ > Ni²⁺ > Co²⁺ (уявна константа інгібування І_0,5 становить 4,2+0,2, 51+4 та 290+30 мкМ відповідно).

6. Значення константи Міхаеліса К_m по АТР, сукцинату, а також уявної константи активації К_Mg²⁺ по Mg²⁺, що характеризують концентраційний режим функціонування Са²⁺-транспортуючої системи мітохондрій становлять: 0,10+0,01 мМ, 0,30+0,05 мМ та 4,27+0,04 мМ відповідно. Величина константи активації по Ca²⁺ К_Са²⁺ становить 1,0+0,1 мкМ.

7. Інгібітори енергозалежного накопичення Са²⁺ з різним ступенем ефективності пригнічували Mg²⁺,АТР-залежну Са²⁺-акумулюючу систему мітохондрій клітин гладенького м`язу. У відповідності із величинами коефіцієнту інгібування І_0,5 пригнічувальний ефект відповідає послідовності: рутенієвий червоний (І_0,5 = 0,6+0,2 мкМ) > еозин Y (І_0,5 = 2,1+0,4 мкМ) ~ n-хлормеркурібензоат (І_0,5 = 3,1+0,3 мкМ) >> о-ванадат (І_0,5 = 0,6+0,2 мМ) ~ азид натрію (І_0,5 = 0,9+0,3 мМ). Ця транспортна система нечутлива до дії тапсигаргіну і циклопіазонієвої кислоти.

8. Закислення середовища інкубації пригнічує чутливе до дії рутенієвого червоного накопичення Са²⁺ у мітохондріях суспензії гладеньком`язових клітин, але стимулює вивільнення цих іонів із субклітинних структур. Ізотонічна заміна іонів К на іони Na не впливає на вказані транспортні процеси.

9. Поліамін спермін активує акумуляцію Са²⁺ у мітохондріях міоцитів матки, підвищуючи як початкову швидкість транспортного процесу, так і кількість іонів Са, що накопичуються. Уявна константа активації К_а становить 0,43+0,04 мМ.

Публікації автора:

1. Векліч Т.О., Костерін С.О., Шинлова О.П. Катіонна специфічність системи акумуляції Са²⁺ в мітохондріях клітин міометрія // Укр. біохім. журн. –2002. - Т. 74, № 1. - С. 42-48.

2. Шинлова О.П., Костерин С.А., Веклич Т.А. Подавляемый рутениевым красным энергозависимый и пассивный транспорт Са²⁺ в пермеабилизиро-ванных гладкомышечных клетках//Биохимия. – 1996 - Т. 61, №8.-стр.1440-1447.

3. Костерин С.А., Браткова Н.Ф., Бабич Л.Г., Шинлова О.П., Слинченко Н.Н., Шлыков С.Г., Зимина В.П., Ровенец Н.А., Веклич Т.А. Влияние инги-биторов энергозависимых Са²⁺-транспортирующих систем на кальциевые насо-сы гладкомышечной клетки // Укр.біохім.журн. - 1996. - Т. 68, №6. - С. 50-61.

4. Veclich Tetyana. The effect of inhibitors of energy-dependent Са²⁺-transporting systems on accumulation of Са²⁺ in mitochondria smooth muscle cells // Annales universitatis Mariae Curie-Sclodowska. – Lublin, Polonia. – 2002. – Vol. XV, №39. – P. 427-431.

5. Векліч Т.О. Властивості кальцієвого уніпортера мітохондрій гла-деньком`язових клітин міометрія //Міжгалузева конференція молодих науковців: Тези доп. - Укр.біохім.журн. –2002. - Т. 74, № 1. - С. 138.

6. Веклич Т.А. Нечувствительная к действию тапсигаргина и подавляемая рутениевым красным и азидом натрия аккумуляция Са²⁺ в гладкомышечных клетках // Биология – наука 21-го века: Сборник тезисов, Т. 1. – Пущино. – 2002. – С. 224.

7. Веклич Т.А. Система акумуляции кальция в митохондриях гладкомышечных клеток и ее свойства // Биология – наука 21-го века: Сборник тезисов. – Пущино. – 2001. – С. 12-13.

8. Veklich T.O. Accumulation of Ca²⁺ in the smooth muscle cells mitochondria and spermine effect on this process // Milecular biology and genetics: Abstracts book. – Kyiv, Ukraine. – 2001. – P. 74.

9. Векліч T.О. Вплив сперміну на Са²⁺-уніпортер мітохондрій гла-деньком`язових клітин//VII Міжнародна конференція – інформотерапія: теоретичні аспекти та практичне застосування: Збірник тезисів. – Київ. – 2001. – С. 24-25.

10. Шинлова О.П., Векліч Т.О. Властивості Са²⁺-акумулюючої системи мітохондрій гладеньком`язових клітин матки, що були хімічно скіновані // VII Укр. біохім. з`їзд: Тези доп. Ч. 1. – К. – 1997 – С. 54-55.