Український антарктичний журнал

№ 1 (2020): Український антарктичний журнал
Articles

Очищення та біохімічна характеристика фібрино(гено)літичних ферментів з тканин антарктичних гідробіонтів

PDF (English)
  • Н. Ракша,
  • І. Удовиченко,
  • Т. Галенова,
  • Т. Вовк,
  • О. Савчук,
  • Л. Остапченко
Н. Ракша
Навчально-науковий центр «Інститут біології і медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка, м. Київ, 01601, Україна
І. Удовиченко
Навчально-науковий центр «Інститут біології і медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка, м. Київ, 01601, Україна
Т. Галенова
Навчально-науковий центр «Інститут біології і медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка, м. Київ, 01601, Україна
Т. Вовк
Навчально-науковий центр «Інститут біології і медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка, м. Київ, 01601, Україна
О. Савчук
Навчально-науковий центр «Інститут біології і медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка, м. Київ, 01601, Україна
Л. Остапченко
Навчально-науковий центр «Інститут біології і медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка, м. Київ, 01601, Україна
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.1.2020.380
Опубліковано July 7, 2020
Ключові слова
  • фібрино(гено)літичні ферменти,
  • система гемостазу,
  • гідробіонти
Як цитувати
Ракша, Н., Удовиченко, І., Галенова, Т., Вовк, Т., Савчук, О., & Остапченко, Л. (2020). Очищення та біохімічна характеристика фібрино(гено)літичних ферментів з тканин антарктичних гідробіонтів. Український антарктичний журнал, (1), 69-81. https://doi.org/10.33275/1727-7485.1.2020.380
Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Анотація

Беручи до уваги невпинне зростання поширеності серцево-судинних захворювань, пошук сполук та розробка нових ефективних лікарських засобів, здатних впливати на систему гемостазу, належать до актуальних напрямків сучасної науки та фармакології. Фібрино(гено)літичні ферменти можуть бути потенційно перспективними як профілактичні засоби розвитку ускладнень, обумовлених активацією прокоагулянтної ланки, а також при терапії захворювань, що супроводжуються надмірним тромбоутворенням. Метою дослідження було розробити методологічні підходи щодо одержання фібрино(гено)літичних ферментів з тканин гідробіонтів Антарктичного регіону та дослідити їх вплив на систему гемостазу. Схема одержання ферментів включала декілька хроматографічних етапів — афінну хроматографію та хроматографію, що поділяє за розмірами. Наявність ферментів, здатних розщеплювати фібриноген, оцінювали методом ензим-електрофорезу. Специфічність фібрино(гено)літичних ферментів щодо ланцюгів фібриногену визначили методом електрофорезу у поліакриламідному гелі після інкубації одержаних ферментів з фібриногеном. Для оцінки субстратної специфічності ферментів було використано хромогенні субстрати H-D-Phe-Pip-ArgpNA,
pyroGlu-Pro-Arg-pNA, H-D-Val-Leu-Lys-pNA та Bz-IIe-Glu(γ-OR)-Gly-Arg-pNA. Також було досліджено вплив фібрино(гено)літичних ферментів з тканин гідробіонтів Антарктичного регіону на АДФ-індуковану агрегацію тромбоцитів та на час зсідання плазми крові у хронометричних тестах. Отримані результати доводять присутність у тканинах досліджуваних гідробіонтів фібрино(гено)літичних ферментів. З огляду на результати електрофоретичного аналізу молекулярна маса одержаних ферментів знаходиться у межах 26–34 кДа. Здатність фібрино(гено)літичних ферментів розщеплювати у першу чергу Аα-ланцюг молекули фібриногену опосередковано свідчить про їх належність до α-фібриногеназ. При тривалій інкубації ферментів з фібриногеном спостерігалося розщеплення також і Вβ-ланцюга. Одержані нами фібрино(гено)літичні ферменти обумовлювали подовження часу зсідання плазми крові у базових хронометричних тестах та пригнічували агрегацію тромбоцитів. Відповідно до результатів субстратного аналізу, фібрино(гено)літичні ферменти виявляли найвищу активність щодо pyroGlu-Pro-Arg-pNA, який є специфічним субстратом для протеїну С та активованого фактору ХІ. Проведені дослідження свідчать про перспективність використання гідробіонтів Антарктичного регіону як потенційного джерела для одержання фібрино(гено)літичних ферментів.

PDF (English)

Посилання

  1. Bradford, M.M.: A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding, Analytical Biochemistry, 72 (1-2), 248-254, 1976. https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3
  2. Carson, M.A., Clarke, S.A.: Bioactive compounds from marine organisms: potential for bone growth and healing Marine Drugs, 16 (9), 340, 2018. https://doi.org/10.3390/md16090340
  3. Cortelazzo, A., Guerranti, R., Bini, L., Hope-Onyekwere, N., Muzzi, C., Leoncini, R., Pagani, R.: Effects of snake venom proteases on human fibrinogen chains, Blood Transfusion, 8 (3), 120-125, 2010.
  4. Fořtová, H.J., Dyr, J.E., Suttnar, J.: Isolation of a fibrinogen-converting enzyme ficozyme from the venom of Bothrops asper by one-step affinity chromatography on Blue Sepharose, Journal of Chromatography A, 523, 312-316, 1990. https://doi.org/10.1016/0021-9673(90)85035-T
  5. Gardiner, E.E., Andrews, R.K.: The cut of the clot(h): snake venom fibrinogenases as therapeutic agents, Journal of Thrombosis and Haemostasis, 6 (8), 1360-1362, 2008. https://doi.org/10.1111/j.1538-7836.2008.03057.x
  6. Grienke, U., Silke, J., Tasdemir, D.: Bioactive compounds from marine mussels and their effects on human health, Food Chemistry, 142 (1), 48-60, 2014. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.07.027
  7. Jo, H., Jung, W., Kim, S.: Purification and characterization of a novel anticoagulant peptide from marine echiuroid worm, Urechis unicinctus, Process Biochemistry, 43 (2), 179-184, 2008. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2007.11.011
  8. Jung, W., Kim, S.: Isolation and characterisation of an anticoagulant oligopeptide from blue mussel, Mytilus edulis, Food chemistry, 117 (4), 687-692, 2009. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.04.077
  9. Kong, Y., Huang, S.L., Shao, Y., Li, S., Wei, J.F.: Purification and characterization of a novel antithrombotic peptide from Scolopendra subspinipes mutilans, Journal of Ethnopharmacology, 145 (1), 182-186, 2013. https://doi.org/10.1016/j.jep.2012.10.048
  10. Laemmli, K.: Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4, Nature, 227 (1), 680-685, 1970. https://doi.org/10.1038/227680a0
  11. Laraba-Djebari, F., Chérifi, F.: Pathophysiological and pharmacological effects of snake venom components: molecular targets, Journal of Clinical Toxicology, 4 (2), 2014.
  12. Lindequist, U.: Marine-derived pharmaceuticals - challenges and opportunities, Biomolecules and Therapeutics (Seoul), 24 (6), 561-571, 2016. https://doi.org/10.4062/biomolther.2016.181
  13. Ostapchenko, L., Savchuk, O., Burlova-Vasilieva, N.: Enzyme electrophoresis method in analysis of active components of haemostasis system, Advances in Bioscience and Biotechnology, 2, 20-26, 2011. https://doi.org/10.4236/abb.2011.21004
  14. Raksha, N.G., Gladun, D.V., Vovk, T.B., Savchuk, O.M., Ostapchenko, L.I.: New fibrinogenases isolated from marine hydrobiont Adamussium colbecki, Journal of Biochemistry International, 3 (1), 9-18, 2016.
  15. Sanchez, E.F., Flores-Ortiz, R.J., Alvarenga, V.G., Eble, J.A. Direct fibrinolytic snake venom metalloproteinases affecting hemostasis: structural, biochemical features and therapeutic potential, Toxins, 9 (12), 392, 2017. https://doi.org/10.3390/toxins9120392
  16. Varetskaya, T.V.: Microheterogeneity of fibrinogen. Cryofibrinogen, Ukrainskii Biokhimicheskii Zhurnal, 32, 13-24, 1960 (in Russian)