Биологический каталог




Пептидная саморегуляция живых систем (факты и гипотезы)

Автор Л.К.Шатаева, В.Х.Хавинсон, И.Ю.Ряднова

ойства цитомединов — их тканеспецифич-ность, отсутствие видовой специфичности и способность ингибировать пролиферацию — сближают их с эндогенными регуляторами класса кейлонов. Однако цитомедины имеют невысокие молекулярные массы и более устойчивы в гуморальной среде.

Работы по выделению и исследованию цитомединов, их клинические испытания и широкое медицинское применение проводятся более 30 лет. И хотя в академическом смысле срок исследования не является параметром научности, в практически значимых областях (в частности, в клинической практике) он, как правило, коррелирует с количеством независимых воспроизведений и проверок. Цитомедины имеют сравнительно простую структуру, так что их олигопеп-тидные аналоги, полученные встречным синтезом, проявляют такую же активность и тканеспецифичность, как и природные препараты (Кузник и др., 1999).

Проблема тканеспецифичности до последнего времени рассматривалась на макроуровне. Иначе говоря, РП выделяли из определенных органов и тканей, пренебрегая неоднородностью клеточных популяций, составляющих каждый орган. С помощью современных методов гистохимии доказано существование в организме диффузной системы нейро-эндокринных клеток — APUD-системы (названной по первым буквам английских слов Amine Precursors Uptake and Decarboxylation), специфическими функциями которой являются поглощение и декарбоксилирование предшественников, а также синтез биогенных аминов, таких как мела-тонин и гистамин (Райхлин и др., 1993). Эти клетки, кроме того, продуцируют широкий спектр РП для локальной саморегуляции дифференцированной ткани и для гуморальной передачи в ЦНС сигнала о состоянии органа.

Сопоставление регуляторных пептидов, выделенных из разных тканей, с пептидами, выделенными из мозга, позволило увидеть не только их структурное подобие (гомологич-ность олигопептидных блоков и характерное чередование гидрофильных и гидрофобных боковых групп), но в ряде случаев и полную их идентичность. П. К. Климов подчеркивал интегрирующее значение пептидов мозга для поддержания общего гомеостаза организма: «Головной мозг постоянно синтезирует и содержит, за немногим исключением, все регуляторные пептиды, что послужило основанием назвать мозг большим эндокринным органом» (Климов, Барашкова, 1993. С. 80). Это объясняет огромное число работ, посвя-

14

щенных анализу и синтезу пептидов мозга, которые могут быть использованы в медицинских целях для восстановления отдельных функций и саморегуляции организма. Для практической медицины синтетические пептиды привлекательны тем, что они по структуре идентичны природным эндогенным регуляторам (или являются их модификациями), не вызывают побочных эффектов и вполне доступны для масштабного производства.

Если же взглянуть на ситуацию изучения пептидов мозга с другой стороны, т. е со стороны теории познания, то она во многом отличается от стандартной научной постановки эксперимента по схеме «вопрос—ответ». Эта деятельность человека направлена не столько на «объективную реальность, данную нам в ощущениях», сколько на осмысление молекулярных механизмов собственного мышления, рефлексии, памяти и поведения.

Когда биохимик анализирует химические структуры пептидов мозга, оценивает их и старается понять механизм действия, его персональные интеллектуальные усилия обеспечиваются этим самым механизмом. Это пример взаимодействия (пока теоретически не учтенный) живой системы с внешней средой. Стремясь к самоидентификации, континуум нейропептидов и медиаторов активно участвует в построении внутреннего отображения внешней среды и себя в этой среде. Рефлексия такого уровня является не столько психологическим феноменом, сколько гносеологическим инструментом. Без самоидентификации, т. е. без способности отделить себя от окружающей среды и различать «свое и чужое», «часть и целое», «свойство и его меру», невозможна саморегуляция открытой системы, будь то полифункциональная макромолекула или организм на высокой ступени эволюции.

Самопознание переводит первобытные представления людей о своем здоровье, основанные на отсутствии ощущения нездоровья, на уровень осознанного самосохранения. Из вечного борца с природой, в том числе со своей собственной природой, человек превращается в разумного хозяина своего организма. Таким образом, саморегуляция, существующая на уровне бессознательного, генетически запрограммированного молекулярного механизма, может быть дополнена осознанной и продуманной стратегией сохранения здоровья, поддержания собственного гомеостаза в условиях стресса или старения. За счет обеспечения адекватной научной информацией, путем интеллектуальной и социальной интегра-

15

ции человек как биологический вид приобретает дополнительные адаптивные способности к тем условиям, которые не предусмотрены природной генетической программой.

Вышеизложенное объясняет, почему в нашей работе основное внимание уделено строению и свойствам именно пептидов, т. е тех информационных молекул, которые совмещают множество функций в компактной упаковке полипептидной цепи, в частности воспринимают изменения внешней и внутренней среды, формируют информационные сигналы, передают их клеткам, осуществляют обратную связь и тем самым поддерживают саморегуляцию организма.

Обобщение этих данных с привлечением методов физической химии и термодинамики и использование полученных обобщений ориентирует медицинскую биохимию и фармакологию на разработку новых препаратов класса РП для восстановления жизненных функций травмированного или стареющего организма.

Глава 1

ПЕПТИДЫ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ

1.1. Особенности строения аминокислот и олигопептидов

Как известно, белки состоят из а-аминокарбоновых кислот, обычно называемых аминокислотами. Их структуры представлены в любом учебнике биохимии или справочнике. В растительном и животном мире к настоящему времени обнаружено более 100 аминокислот различного строения, но только 20 из них кодируются генетическим кодом, т. е. для каждой из этих 20 аминокислот имеется определенное сочетание нуклеотидных звеньев (кодонов), которое определяет место аминокислоты в полипептидной цепи при рибо-сомальном синтезе. В настоящей монографии мы рассмотрим только кодируемые аминокислоты, которые составляют основу биологических процессов на Земле. Их строение имеет определенные пространственные и электрохимические особенности.

1. Все аминокислоты, кроме глицина, обладают хираль-ностью, т. е. имеют две зеркально симметричные пространственно несовместимые формы L и D (рис. I, А). Аминокислоты, входящие в состав природных пептидов и белков, имеют, как правило, L-форму; исключения встречаются в пептидных антибиотиках животного происхождения (Kreil, 1997).

2. Аминогруппа имеет явно выраженный основный характер, а карбоксильная группа — кислый: для глицина значения константы кислотной диссоциации (рКа) равны 9.6 и 2.3 соответственно. В водном растворе в физиологических условиях протон карбоксильной группы переходит к аминогруппе (рис. 1, Б) и молекула превращается в цвиттерион (Полинг, 1964). Благодаря фиксированному в п

страница 4
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

Скачать книгу "Пептидная саморегуляция живых систем (факты и гипотезы)" (1.73Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(18.10.2019)