Новости

22 Июня, 2020 17:55

Биологи научились точно измерять один из клеточных маркеров старения

Источник: ТАСС
Ученые из России придумали, как оценивать концентрацию вещества НАД+ – одного из важнейшего маркеров старения человека. С ее помощью можно будет дешево и быстро определять, сколько НАД+ есть в организме каждого пациента. Об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда (РНФ) со ссылкой на статью в научном журнале Analytical Biochemistry.
Принятые в современной науке изображения ФДГ и ее же со связанным НАД+, который надо определять современной медицине в крови пациентов. Показан переход между свободным ферментом (апо-форма) и тройным комплексом (холо-форма). Источник: один из авторов стат

"Зарубежные коммерческие наборы расходных материалов, которые можно использовать для измерения содержания НАД+, используют ферменты, обладают рядом существенных недостатков. Они отсутствуют у использованной нами формиатдегидрогеназы, фермента, который вырабатывают клетки дрожжей вида Ogataea parapolymorpha", – рассказала Виктория Буник, профессор МГУ и Сеченовского университета и один из авторов исследования.

Концентрация многих важнейших биологических молекул, в том числе различных ферментов, сигнальных веществ и антител, значительным образом меняется по мере того, как человек стареет. Отслеживая подобные изменения, медики могут определять биологический возраст человека и оценивать, как быстро он дряхлеет.

К примеру, пять лет назад биологи обнаружили, что по мере старения организма в нем очень сильно снижается концентрация одного из важнейших "помощников" ферментов, вещества НАД (никотинамидадениндинуклеотид). Это соединение само по себе не ускоряет реакции, но участвует в переносе электронов от одной молекулы к другой, помогая клеткам извлекать энергию из питательных веществ и производить новые белки и важнейшие "кирпичики жизни".

Быстрый и дешевый анализ

Как отмечают Буник и ее коллеги, наблюдать за концентрацией НАД и НАД+, окисленной формы этой биомолекулы, мешает то, что для подобных опытов нужны достаточно дорогие реагенты, а также специализированное оборудование и высококвалифицированный персонал.

Российские ученые выяснили, как подобные анализы можно сделать дешевле и проще. Исследователи обнаружили, что их можно проводить с помощью фермента, который производит один из видов дрожжей, грибок Ogataea parapolymorpha. Его широко применяют в фармацевтической промышленности для производства различных синтетических белков, в том числе инсулина и интерферонов.

Этот микроорганизм сам по себе вырабатывает молекулы так называемой формиатдегидрогеназы – фермента, который использует молекулы НАД+ в качестве "расходного материала" для окисления молекул муравьиной кислоты. В результате этой реакции НАД восстанавливается. Присутствие этого вещества в растворе можно определить, подсветив ее лазером с определенной длиной волны.

Заинтересовавшись подобными свойствами формиатдегидрогеназы, российские ученые разработали более стабильную версию этого фермента, которая может взаимодействовать только с НАД+. Последующие опыты на срезах мозга крыс показали, что это вещество можно использовать в качестве очень быстрого и чувствительного метода определения концентрации НАД в образцах крови и клетках человека.

"Помимо высокой эффективности и специфичности связывания с молекулами НАД+, этот фермент обладает высокой физической и химической устойчивостью. Это позволяет использовать одну партию препарата для измерения большого количества различных биологических образцов в течение длительного времени", – подытожила Буник.


10 Июля, 2020
Ученые ЮФУ впервые обнаружили токсический эффект бензапирена на структуру тканей и клеток ячменя
При поддержке Российского научного фонда руководитель ЦКП «Современная микроскопия» ЮФУ Алексей...
8 Июля, 2020
Антитела натравили на эритроциты, чтобы повысить эффективность нанолекарств
Антитела, "отвлекающие" внимание иммунитета, позволили российским ученым в десятки раз повысить...