Характеристика пируватдегидрогеназного комплекса из сердца человека

Abstract

Проведенное исследование позволило установить кинетико-регуляторные характеристики ПДК из миокарда человека. В сравнении с гомологичными ферментами тканей животных ПДК сердца взрослого человека характеризуется значительным сходством по структуре и физико-химическим параметрам, однако существенно отличается по кинетическим и некоторым регуляторным свойствам. В частности, в данной работе установлены существенные особенности свойств ПДК из сердца человека по сравнению со свойствами ПДК сердца лабораторной крысы, которая наиболее часто используется в биохимических экспериментах. Так, ПДК из сердца человека отличается от одноименного комплекса из сердца лабораторной крысы в2,5 раза более высокими значениями Км по пирувату и КоА, но в 2 раза более низким значением Км по НАД. При изучении зависимости активности киназы ПДК из сердца человека от концентрации АТФ выявлена никем ранее не отмечавшаяся особенность: кинетические признаки двух типов активных центров киназы с различным сродством к АТФ. Наряду с известными эффектами субстратов и коферментов показано ингибирующее действие тиаминтрифосфата на активность киназы ПДК. Установлено, что высокоочищенные препараты ПДК из сердца человека обладают способностью осуществлять неокислительное декарбоксилирование пирувата с образованием свободного ацетальдегида. Впервые показано, что фосфорилирование ПДК киназой не отражается на скорости образования ацетальдегида. Установлено также ингибиторное влияние ацетальдегида и олеиновой кислоты на активность ПДК из сердца человека. В настоящей диссертационной работе впервые подвергнут детальному энзимологическому исследованию высокоочищенный препарат ПДК из сердца эмбриона человека. Установлено, что ПДК из эмбрионального источника отличается высокой диссоциабальностью составляющих его компонентов, а также наличием дополнительного типа субъедниц. Обнаружен ряд кинетических особенностей ПДК из сердца эмбриона: он обладает гораздо меньшим кажущимся средством к пирувату и НАД по сравнению с аналогичным комплексом зрелого сердца. Кроме того, эмбриональный ПДК отличается кинетическими признаками положительной кооперативности центров, связывающих НАД. Впервые установлены существенные отличия pH-зависимости и значений энергии активации ПДК из зрелого и эмбрионального сердца. Впервые получены денные о наличии у ПДК из сердца эмбрионов механизма фосфорилирования: комплекс из этого источника характеризуется высокой скоростью инактивации в присутствии АТФ. Получены новые данные о регуляции эмбрионального ПДК аллостарическими эффекторами: АМФ, фруктозо-1,6-дифосфатом, фосфоенолпирузатом, гуанозинтрифосфатом и свободными жирными кислотами. Впервые показано, что эмбриональный ПДК сохраняет весьма устойчивую связь с тиаминдифосфатом (ТДФ) а процессе очистки. Исследован ряд новых синтетических производных тиамина в плане антикоферментной регуляции ПДК из сердечной мышцы.