БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЧАСЫ И МЕХАНИЗМ ИХ РЕГУЛЯЦИИ: РЕДОКС СИСТЕМА Е.В. ТЕРЁШИНА. С.И. ИВАНЕНКО
реклама
World Wide Medical Assistance AG Switzerland БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЧАСЫ И МЕХАНИЗМ ИХ РЕГУЛЯЦИИ: РЕДОКС СИСТЕМА Е.В. ТЕРЁШИНА. С.И. ИВАНЕНКО WWMA AG Теории старения Основные наблюдения World Wide Medical Assistance Ограничение калорийности питания продлевает жизнь Старение сопровождается развитием окислительного стресса Аккумуляция триглицеридов происходит в течение стационарного периода (прокариоты, дрожжи, черви, мухи, мыши, человек) «Денатурация» белков и накопление липофусцина WWMA AG Современная модель двухкомпонентной редокс системы NO Аргининовая система Супероксиданион Перекись водорода NH3 Оксид азота Пероксинитриты NH 4 O2 SO3 + H H2 O 2 H2 O H2 S World Wide Medical Assistance СОД Каталаза НАДФН оксидаза Цистеиновые остатки WWMA AG Трех-компонентная сопряженная редокс система 2H+ донор 2H+ акцептор 4H+ донор World Wide Medical Assistance 4H+ акцептор WWMA AG Ассоциированные метаболические пути и физиологические процессы Полиамины Биоамины Оксид азота Система переноса одноуглеродных соединений Нейротрансмиттеры World Wide Medical Assistance Митохондрия: H2O продукция СОПРЯЖЕННЫЕ МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ПУТИ WWMA AG Биосинтез глутатиона DNA RNA urea GSH pyrimidines ornitine Purine Timine carbamoilphosphate arginine cytrulline arginine succinate oxaloacetate malate aspartate out fumarate Биосинтез пиримидинов Производство воды Синтез АТФ Биосинтез пуринов Метилирование ДНК World Wide Medical Assistance Образование мочевины и оксида азота Биосинтез и катаболизм катехоламинов WWMA AG Tyrosine O2 тирозин Epinephrine -CH 3 H2 O Norepinephrine DOPA H2 O Dopamine CO2 CO2 H+ NO CH2O -NH2 H+ O2 H2O2 H2O End product H+ NH3 H2O2 World Wide Medical Assistance + NH 4 -CH 3 WWMA AG Четырех-компонентная сопряженная редокс система CO2 + H NO UNICARBON COMPOUNDS TRANSFER SYSTEM CH2O NH3 + NH 4 -CH3 O2 - e H+ + H H2 O 2 Cytochroms + H H2 O OUT Glutation Механизм регуляции протон-электронных потоков World Wide Medical Assistance [FeS] [HS-] WWMA AG Фундаментальная основа старения CO2 + H NO UNICARBON COMPOUNDS TRANSFER SYSTEM CH2O NH3 CH 4 + NH 4 O2 - e + H H+ H2 O 2 + H FATTY ACIDS SYNTHESIS PH NAD PENTOSE PHOSPHATE PATHWAY OUT Glucose ДОНОР ПРОТОНОВ АКЦЕПТОР ПРОТОНОВ World Wide Medical Assistance H2 O NA DP H [FeS] [HS-] WWMA AG Глутатион и модуляция АФК Присутствие в среде АФК (включая H2O2) или соединений, генерирующих АФК повышает уровень GSH за счет возрастания скорости его синтеза GPX конкурирует с каталазой за H2O2. Редокс цикл глутатиона – защита от «мягкого» стресса, каталаза предохраняет от «жесткого» окислительного стресса. Каталаза имеет меньшее сродство к H2O2 , чем GPX World Wide Medical Assistance GPX можно рассматривать как сенсор перекиси водорода, регулирующий ее концентрации в заданных пределах WWMA AG РЕДОКС АТИВНОСТЬ ГЛУТАТИОНА CO2 CH2O -CH3 ADH III World Wide Medical Assistance V. I. Lushchak Amino Acids. 2012: 736837. WWMA AG ПЕРЕНОС ПРОТОНОВ ГЛУТАТИОНОМ CH2O Глицин дегидрогеназный комплекс Редокс система GSH Пируват Жирные дегидрогеназный кислоты комплекс H+ глюкоза ацетат H2O + CO2 World Wide Medical Assistance Пентозофосфат ный путь WWMA AG Глутатион и старение Происходит разрушение сопряженной редокс системы, вызванной постепенной остановкой потока протонов. World Wide Medical Assistance Существует положительная корреляция между возрастом и активностью глутатион пероксидазы, несмотря на то,что у долгожителей существует дефицит селена (мягкий стресс) Существует негативная кореляция между возрастом и уровнем GSH У долгожителей значительно снижена активность глутатион редуктазы GSH/GSSG молярное отношение самое низкое у долгожителей. WWMA AG АККУМУЛЯЦИЯ ЖИРА В НЕЖИРОВЫХ ТКАНЯХ (ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ) АПОПТОЗ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ АЦЕТАТ ГЛИКОЛИЗ МИТОХОНДРИЯ World Wide Medical Assistance ГЛЮКОЗА ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТИ Ford et al. JAMA. 2002; 287:356 WWMA AG ВОЗРАСТАССОЦИИРОВАННЫЕ НАРУШЕНИЯ ДЕМЕТИЛИРОВАНИЕ НИЗКИЙ ГЛУТАТИОН ГОМОЦИСТЕИНЕМИЯ ЭКСКРЕЦИЯ КОБАЛЬТА С МОЧОЙ ДЕФИЦИТ ФОЛИЕВОЙ КИСЛОТЫ ДЕФИЦИТ ВИТАМИНА B12 НАКОПЛЕНИЕ МЕТИЛМАЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ WWMA AG заключение WWMA AG World Wide Medical Assistance В течение стационарной фазы происходит накопление липидов Поток протонов наравлен от донора (глюкоза) к акцептору (жирные кислоты) сквозь 4-х компонентную редокс систему. Старение – результат затухания движения протон-электронного потока ограничение калорийности – средство модулирования скорости протон-электронного потока Скорость потока можно регулировать «внешним управлением» основными компонентами редокс системы Спасибо за внимание World Wide Medical Assistance
