Имитационное моделирование работы глутамат-цистеин лигазы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Глутатион (Y-глутамил-цистеинил-глицин) - один из основных внутриклеточных антиоксидантов, играющих важную роль в клеточном обмене. В клетках млекопитающих глутатион синтезируется в две стадии, первая из которых катализируется глутамат-цистеин лигазой и является лимитирующей. В данной работе стохастический алгоритм на основе марковских цепей с непрерывным временем был использован для моделирования работы глутамат-цистеин лигазы. Было рассмотрено несколько механизмов работы, учитывающих обратное ингибирование глутатионом, а также порядок присоединения АТФ. На основании физиологических концентраций участвующих в реакции метаболитов была рассчитана скорость работы глутамат-цистеин лигазы эритроцитов человека. Среди возможных вариантов присоединения субстратов в активный центр исследуемого фермента только механизм, предусматривающий первичное связывание с АТФ, позволяет получить значение для скорости реакции, соответствующее экспериментальной измеренной активности глутамат-цисте-ин лигазы при физиологических уровнях субстратов. В случае других схем присоединения субстратов различие значений скорости составляет более порядка. Проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что при моделировании биосинтеза глутатиона в условиях in vivo необходимо учитывать как концентрацию молекул АТФ, так и обратное ингибирование глутатионом.

Об авторах

В. С Копылова

НИИ цитохимии и молекулярной фармакологии

Email: kopilova.veronika@yandex.ru
Москва, Россия

С. Е Бороновский

НИИ цитохимии и молекулярной фармакологии

Москва, Россия

Я. Р Нарциссов

НИИ цитохимии и молекулярной фармакологии;BiDiPharma GmbH

Москва, Россия;Siek, Germany

Список литературы

  1. A. A. Korneev, I. A. Komissarova, and Y. R. Nartsissov, Bull. Exp. Biol. Med., 116, 1089 (1993).
  2. В. И. Скворцова, Я. Р. Нарциссов, М. К. Бодыхов и др., Журн. неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова, 107, 30 (2007).
  3. Y. R. Nartsissov, Biochem. Soc. Trans., 45 (5), 1097 (2017).
  4. R. Dringen, Progr. Neurobiol. 62 (6), 649 (2000).
  5. Л. П. Смирнов и И. В. Суховская, Учен. зап. Петрозавод. гос. ун-та, 6 (143), 34 (2014).
  6. M. Deponte, Antioxid. Redox Signal., 27 (15), 1130 (2017).
  7. V. I. Kulinskii and L. S. Kolesnichenko, Biomed. Khim., 55 (3), 255 (2009).
  8. K. Chik, F. Flourie, K. Arab, et al., J. Chromatogr. B: Analyt. Technol. Biomed. Life Sci., 827 (1), 32 (2005).
  9. Y. Yang, E. D. Lenherr, R. Gromes, et al., Biochem. J., 476 (7), 1191 (2019).
  10. R. Njalsson, Cell Mol. Life Sci., 62 (17), 1938 (2005).
  11. H. Zhang and H. J. Forman, Semin. Cell Dev. Biol., 23 (7), 722 (2012).
  12. A. Dinescu, M. E. Anderson, and T. R. Cundari, Biochem. Biophys. Res.Commun., 353 (2), 450 (2007).
  13. M. Grant, F. H. MacIver, and I. W. Dawes, Mol. Biol. Cell., 8 (9), 1699 (1997).
  14. K. Bachhawat and S. Yadav, IUBMB Life, 70 (7), 585 (2018).
  15. V. I. Kulinskii and L. S. Kolesnichenko, Biomed. Khim., 55 (4), 365 (2009).
  16. A. Meister and M. E. Anderson, Annu. Rev. Biochem., 52, 711 (1983).
  17. T. W. Sedlak, B. D. Paul, G. M. Parker, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 116 (7), 2701 (2019).
  18. О. А. Борисенок, М. И. Бушма, О. Н. Басалай и др., Мед. новости, 7 (298), 3 (2019).
  19. G. E. van Buskirk, J. E. Gander, and W. B. Rathbun, Eur. J. Biochem., 85 (2), 589 (1978).
  20. B. Yip and F. B.Rudolph, J. Biol. Chem., 251 (12), 3563 (1976).
  21. D. L. Brekken and M. A. Phillips, J. Biol. Chem., 273 (41), 26317 (1998).
  22. G. Mendoza-Cozatl and R. Moreno-Sanchez, J. Theor. Biol., 238 (4), 919 (2006).
  23. M. C. Reed, R. L. Thomas, J. Pavisic, et al., Theor. Biol. Med. Model., 5, 8 (2008).
  24. J. E. Raftos, S. Whillier, and P. W. Kuchel, J. Biol. Chem., 285 (31), 23557 (2010).
  25. J. M. Jez, R. E. Cahoon, and S. Chen, J. Biol. Chem., 279 (32), 33463 (2004).
  26. M. Orlowski and A. Meister, Biochemistry, 10 (3), 372 (1971).
  27. V. Y. Titova, S. E. Boronovskiy, J. P. Mazat, et al., J. Physics: Conf. Series, 1141, 012029 (2018).
  28. E. Mashkovtseva, S. Boronovsky, and Y. Nartsissov, Math. Biosci., 243 (1), 117 (2013).
  29. N. V. Kazmiruk, S. E. Boronovskiy, and Y. R. Nartsissov, Biophysics, 63 (3), 318 (2018).
  30. O. A. Zagubnaya, S. Boronovskiy, and Y. R. Nartsissov, J. Physics: Conf. Series, 1141, (2018).
  31. O. W. Griffith and R. T. Mulcahy, Adv. Enzymol. Relat. Areas Mol. Biol., 73, 209 (1999).
  32. R. Quintana-Cabrera, S. Fernandez-Fernandez, V. Bobo-Jimenez, et al., Nat.Commun., 3, 718 (2012).
  33. Z. Tu and M. W. Anders, Arch. Biochem. Biophys., 354 (2), 247 (1998).
  34. M. N. Willis, Y. Liu, E. I. Biterova, et al., Biochemistry, 50 (29), 6508 (2011).
  35. Y. Chen, H. G. Shertzer, S. N. Schneider, et al., J. Biol. Chem., 280 (40), 33766 (2005).
  36. O. W. Griffith, Free Radic. Biol. Med., 27 (9-10), 922 (1999).
  37. K. Kiessling, N. Roberts, J. S. Gibson, et al., Hematol. J., 1 (4), 243 (2000).
  38. D. Darmaun, S. D. Smith, S. Sweeten, et al., Diabetes, 54 (1), 190 (2005).
  39. E. Skotnicka, I. Baranowska-Bosiacka, W. Dudzinska, et al., Biology of Sport, 25 (1), 35 (2008).
  40. J. C. Divino Filho, S. J. Hazel, P. Furst, et al., J. Endocrinol., 156 (3), 519 (1998).
  41. Y. Xiong, Y. Xiong, Y. Wang, et al., Cell Physiol. Biochem., 51 (5), 2172 (2018).
  42. G. Noctor, A.-C. M. Arisi, L. Jouanin, et al., Physiol. Plantarum, 100 (2), 255 (1997).
  43. A. Kuster, I. Tea, S. Sweeten, et al., Anal. Bioanal. Chem., 390 (5), 1403 (2008).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».