| 1 |
1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. |
Доказательство специфичности взаимодействия ТХФ С-15 с мембраносвязанными протонами |
| Результаты этапа: Продолжено исследование 2,4,6-трихлор-3-пентадецилфенола (ТХФ-С15) как
протонофора, избирательно взаимодействующего с фракцией ионов водорода,
образующихся на поверхности митохондриальных мембран при работе протонных помп.
Стандартные препараты митохондрий были сопоставлены с препаратами, выделенными
из печени крыс, содержавшихся на диете, обогащённой ненасыщенными жирными
кислотами. В этих препаратах при работе протонных помп не формировалась фракция
мембраносвязанных ионов водорода. Показано, что ТХФ-С15 стимулировал дыхание
только стандартных митохондрий. Таким образом, было получено новое независимое
доказательство избирательности взаимодействия ТХФ-С15 с метастабильной фракцией
мембраносвязанных ионов водорода.
На искусственной мембране (БЛМ) была разработана модельная реакция, при протекании
которой на поверхности БЛМ формируется фракция мембраносвязанных ионов водорода,
обладающих избытком свободной энергии. |
| 2 |
1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. |
Выявление компонент системы охлаждения в системах генерации мембранного потенциала. |
| Результаты этапа: В рамках программы изучения суперкомплекса фосфорилирующей системы как
биологической машины, требующей охлаждения рабочего механизма в соответствии с
принципом Карно, было проведено систематическое исследование зависимости
эффективности синтеза АТФ (величины параметра АДФ/О) от температуры в условиях
функционирования фосфорилирующей системы в режиме суперкомплекса. Была найдена
узкая температурная зона в области 19оС, в которой резко повышено значение параметра
АДФ/О. Согласно нашим экспериментам и теории эта зона является температурой
фазового перехода воды – вязкость воды в ней резко снижена. Поэтому вода в этих
условиях может исполнять роль теплоносителя. Таким образом, найдена формальная
корреляция между эффективностью работы фосфорилирующей системы и параметром,
характеризующим подвижность воды в суперкомплексе – способностью воды выступать в
роли теплоносителя. Полученный результат позволяет продолжить исследования,
направленные на выявление системы охлаждения в системах генерации мембранного
потенциала. |
| 3 |
1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. |
Выявление глутамат-зависимой системы сигнализации в митохондриях |
| Результаты этапа: Поскольку, как было показано нами ранее, регуляция работы биологических машин в
митохондриях базируется не только на биофизических принципах, но управляется
специальными сигнальными системами. Было показано, что в митохондриях мозга
присутствует глутамат-зависимая система сигнализации, которая по ряду важных
параметров сходна с сигнальной системой глутаматного рецептора и включает стадию
синтеза активных форм кислорода (Н2О2). Мы продолжили поиск новых сигнальных
каскадов, связанных с глутаматным рецептором, в митохондриях сердца.
Аналогичная система на митохондриях сердца была нами обнаружена. Представлялось
важным исследовать действие широко известных токсинов, подавляющих или резко
усиливающих генерацию АФК, которые нарушают функционирование управляющих
систем живых организмов. Соответствующие исследования были проведены совместно с
фирмой РосКосмос и ИТЭБ РАН (г. Пущино) на модельных системах в водных растворах
и были проведены обширные исследования на живых организмах (гидробионтах и
теплокровных). Было обнаружено, что чрезвычайно низкие концентрации широко
используемого в человеческой деятельности соединения - НДМГ – вызывает резкие
изменения АФК в водных средах и в очень низких концентрациях вызывают
множественные нарушения в организме теплокровных и гибель гидробионтов. |
