ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

Новые низкомолекулярные адгезивные
белки клеточного микроокружения:
молекулярный механизм действия
сверхмалых доз

© 2000 г. В. П. Ямскова, И. А. Ямсков*

Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН
*Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН

Низкомолекулярные адгезивные белки обнаружены в различных тканях млекопитающих: крови, печени, легкого, сердца, тимуса, мозга, сетчатки глаза; поджелудочной, щитовидной, молочной железах. Согласно данным изоэлектрофокусирования, адгезивные белки делятся на три основные группы: кислые, основные и условно нейтральные, причем во всех тканях кислые и основные белки доминируют по сравнению с нейтральными.

Отличительным свойством адгезивных белков является их способность сохраняться в растворимом состоянии в насыщенном растворе сульфата аммония. В этом отношении они могут быть сопоставлены с так называемыми белками S-100, представляющими собой низкомолекулярные негликозилированные кислые кальцийсвязывающие белки. В отличие от последних, изучаемые нами адгезивные белки являются, во-первых, гликопротеинами с высокой степенью гликозилирования, во-вторых, адгезивные низкомолекулярные белки S-100 со значением рН, лежащим в области более 9.0, в настоящее время в литературе неизвестны.

С помощью оригинального метода оценки влияния на вязкоупругие свойства ткани печени при деформационных воздействиях было установлено, что все адгезивные низкомолекулярные белки проявляют биологическую активность в сверхмалых дозах, соответствующих 10^-14 - 10^-19 M раствору (влияние на проницаемость и вязкоупругие свойства плазматической мембраны клеток, синтез белка, клеточную пролиферацию), а также и в состоянии "мнимых" растворов, что продемонстрировано в экспериментах с сывороточным гликопротеином, рН которого лежит в области 4.6-4.7.

Биологическая активность адгезивных гликопротеинов, взятых в сверхмалых концентрациях, реализуется только в условии сохранения гистоструктуры органа, т.е. в условии сохранения пространственной организации микроокружения клетки, поэтому было высказано предположение о том, что молекулярной структурой-мишенью для адгезивных гликопротеинов является надмолекулярная структура микроокружения клетки.

Исследуя феномен проявления биологической активности низкомолекулярных адгезивных белков в сверхмальк дозах, мы пришли к убеждению, что эти белки являются непосредственными участниками молекулярного механизма, по которому осуществляется биологическое воздействие различных физико-химических факторов в сверхмалых дозах.

Для объяснения этого феномена нами была сформулирована концепция, основные положения которой заключаются в следующем.

Действие физико-химических факторов в сверхмалых дозах обусловлено их способностью оказывать влияние на постоянно протекающие в организме гомеостатические процессы.

Распространение регуляторного сигнала по соответствующей тканевой структуре и дальнейшее прохождение его в каждую отдельную клетку через системы вторичных мессенджеров осуществляется благодаря изменениям пространственной организации надмолекулярных структур клеточного микроокружения.

Система клеточного микроокружения представлена идентифицируемой электронной микроскопией конструкцией внеклеточного матрикса, погруженной в микрогетерогенный гель, который образован определенным образом ассоциированными между собой молекулами небольших белков и воды, - это так называемый малый матрикс.

Малый матрикс в биологических системах является матрицей для считывания, распространения и уничтожения информационного сигнала, поступающего извне в ткань; он присутствует как во внеклеточном пространстве, так и в цитоплазме клетки.

Трехмерная сетка малого матрикса взаимодействует с конструкцией внеклеточного матрикса и плазматической мембраной благодаря связыванию отдельных доменов белковых молекул этих структур.

Пространственная организация малого матрикса, состояние которого описывается в терминах жидкокристаллического состояния вещества, постоянно модифицируется за счет изменения свойств и концентрации входящих в него компонентов, в том числе и надмолекулярных ансамблей воды.

Состояние надмолекулярных ансамблей воды в биологических системах определяется воздействием физико-химических факторов, в том числе компонентов малого матрикса, функция которых и заключается в способности индуцировать и поддерживать такое состояние ансамблей воды, которое обеспечивает постоянное считывание, передачу и уничтожение поступающей информации.

Полученные нами данные позволяют с достаточной степенью уверенности высказать предположение о том, что малый матрикс тканей различных органов устроен однотипно, однако каждый входящий в него белок имеет особую функцию, выявление которой и является нашей важнейшей задачей.

Назад