WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 21 | 22 || 24 | 25 |   ...   | 35 |

«'ч ж Ж у. ч № Ж v ^ jjif 'slfe * |j j | ф v j^ vj АЛМАГАМБЕТОВ К.Х. МЕДИЦИНСКАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ $$ ш® ф ф Ф ф Ф ШФ ш • ' ~§р ^Р 5$ s& Астана - 2009 щ УДК 60 БКК 52.81 ...»

-- [ Страница 23 ] --

Таблица 11. Некоторые ферменты животного происхожде' ния Название Ингитрил ингибитор протеоли- из легких крупного Рис.45. Технологические стадии получения панкреатина (www.solvay-phaiTna.ru/creon/img/pict4.giO 3) Технология выделения ферментного комплекса из раститель­ ных клеток Вначале из гомогенизированной биомассы растительной ткани путем экстракции, центрифугирования, гель-фильтрации выде­ ляют стабильный ферментсодержащий белковый комплекс.

Причем экстракцию проводят водно-спиртовым раствором с последующей гельфильтрацией деалкоголизированного экстракта с отбором наиболее активных фракций. Затем отделяются балласт­ ные белки с получением растворимой фракции ферментов, последующая хроматография на сефадексе и элюция фракций.

Полученные фракции объединяют и лиофилизируют. Лиофилизированный комплексный ферментный препарат оценивают по биологической активности, содержанию белка и иммунотоксич­ ности.

4) Иммобилизованные ферментные препараты:

— дальцекс-трипсин; это трипсин, иммобилизованный на модифицированной целлюлозе;

—протеокс-Д, это трипсин и антиоксидант диэтон, иммобилизо­ ванные на материале из диальдегидцеллюлозы;

—ПАМ-ТЛ, это соиммобилизованные ферменты трипсин и лизоцим, иммобилизованные на влаговпитывающей прокладке в виде нетканного холстопрошивного полотна и защитного слоя из полиэтиленовой пленки; применяются в качестве атравматических повязок;

—стрептокиназа —иммобилизованный на полисахаридной водорастворимой матрице фермент с пролонгированным фибринолитическим действием;

—протосубтилин из B.subtilis, иммобилизован на аминоцеллюлозе, применяется при гнойно-некротических процессах и т.д.

5) Синтетические ферменты: рибонуклеаза, лизоцим, ферредоксин, цитохром С и др. В качестве матрикса использованы синте­ тические полимеры - циклодекстрины и металлопроизводные сте­ роидов. Поскольку синтетические ферменты не содержат амино­ кислотных остатков, они менее подвержены действию темпе­ ратуры, pH, ионной силы, чем природные ферменты. Осуществлен лабораторный синтез этих ферментов, но трудно ожидать, что они получат широкое распространение ввиду сложности и дороговизны методов синтеза.

М етоды получения новых ферментов:

- модификация свойств индивидуальных ферментов с целью повышения их активности; существуют химические, физико­ химические, биологические методы модификации. Среди биоло­ гических методов особенно многообещающим являются методы белковой инженерии, основанные на знании зависимости между аминокислотной последовательностью, трехмерной структурой и каталитической активностью ферментов. Эти методы позволяют успешно модифицировать ферменты путем замены определенных аминокислот в структурах молекул ферментов, путем внесения случайных изменений в аминокислотную последовательность существующих природных ферментов (рандом изация) с после­ дующей селекцией in vitro, приводящей к изменению их субстрат­ ной специфичности, избирательности взаимодействия.

Увеличение стабильности ферментов к температуре и экстре­ мальным значениям pH достигается путем замен среди сближенных в третичной структуре фермента аминокислотных остатков, кото­ рые приводят к образованию дополнительных нековалентных гидрофобных связей, солевых мостиков или ковалентных S-S-связей, повышающих общую стабильность глобулы молекулы фермента.

Повышение стабильности ферментов к протеолизу осуще­ ствляется либо путем удаления сайтов узнавания протеаз из структуры доменов, либо путем увеличения степени гликозилирования через введение в них аминокислот, служащих сайтами Оили N-гликозилирования;

- получение новых рекомбинантных ферментов с заданными свойствами:

1) Рибозим - ферменты получают in vitro методом мРНК дис­ плея: создается библиотека кДНК, с них транскрибируются соот­ ветствующие молекулы мРНК, которые затем транслируются с образованием мРНК-белковых гибридных молекул; белки прове­ ряются на наличие каталитической активности. Так получают РНКферменты или рибозимы (Ribonucleic acid- enzyme, ribozyme).

2) Абзимы (abzym e,antibody и enzyme) или каталитические антитела получают in viv o на лабораторных животных путем иммунной селекции. В результате чисто генетических перестроек создается огромное количество исходных вариантов каталити­ ческих антител. Абзимы, связываясь с молекулой субстрата, с ее пространственной структурой, похожей на структуру переход­ ного состояния (т.н. переходная стадия в кинетике ферментТехнологии получения ферментов ствую щ ую ф ерм ентативную реакцию. А бзим ы обы чно способны увел и ч и вать ско р о сть хим и чески х реакц и й в 104- 10 6 раз, но для природны х ф ерм ентов это весьм а скром ны й показатель;

- разработка м едицинских нанотехнологий с использованием ф ерм ен тов;

- скри нин г новы х м икроорганизм ов-продуцентов ф ерментов.

7.3 Применение ферментов в медицине М едицинская энзимология является со ставн ой частью, сам о­ стоятельны м разделом инж енерной энзимологии и развивается по трем основным направлениям применения в медицинской практике (эн зим опатология, энзим одиагностика, энзим отерапия), (табл12).

В качестве аналитиче­ Холестеролоксидаза Энзимопатология (болезни, обусловленные отсутствием либо недостаточностью ферментов); это изучение молекулярных основ развития патологического процесса, основанное на данных нару­ шения механизмов регуляции активности или синтеза индиви­ дуального фермента, или группы ферментов. Ферменты выпол­ няют не только уникальны е каталитические функции, но и, обладая выраженной органотропностью и высокой специфич­ ностью действия, могут быть использованы в качестве самых тон­ ких и избирательных инструментов для направленного воздей­ ствия на патологический процесс. Как известно, из более чем двух тысяч наследственных болезней человека молекулярный механизм развития выяснен только у двух-трех десятков. Чаще всего раз­ витие бол езн и н еп о ср ед ст в ен н о связан о с н а сл ед ств ен н о й недостаточностью или полным отсутствием син теза одн огоединственного фермента в организме больного.

Типичным примером подобной связи болезни с отсутствием синтеза в печени специфического фермента является фенилпировиноградная олигофрения наследственное заболевание, приводящее в раннем детстве к гибели ребенка или к развитию тяжелой умственной отсталости. Молекулярный дефект болезни заключается в блокировании превращения незаменимой аминокислоты фенилаланина (Фен) в тирозин (Тир) Оказалось, что фермент, катализирующий данную реакцию Фен-4-монооксигеназа, - не синтезируется в клетках печени, единственном органе, где он в норме открыт. Следствием этого молекулярного нарушения обмена фенила­ ланина является развитие тяжелого наследственного заболевания, обусловленного избыточным накоплением самого фенилаланина и продуктов его побочного пути обмена - фенилпировиноградной кислоты (отсюда и название болезни) - в организме, в частности в ткани мозга и сыворотке крови больных детей. Обычно диагноз ставят на основании химического метода обнаружения фенилаланина или фенилпировиноградной кислоты на пеленках детей. Лечение в основном сводится к исключению из питания ребенка (в том числе и из молока матери) аминокислоты фенилаланина Для такого ребенка тирозин оказывается незаменимой аминокислотой.

Аналогично, развитие другого тяжелого наследственного заболевания - галактоземии, то есть непереносимость молочного сахара, связано с отсутствием синтеза в клетках печени фермента, катализирующего превращение галактозы в глюкозу. Следствием подобной аномалии является накопление галактозы в тканях и развитие катаракты в раннем детстве, поражения тканей печени и мозга, нередко приводящие к гибели ребенка; лечение в этом случае сводится к исключению из диеты молочного сахара.

Помимо наследственных заболеваний, энзимопатология успешно решает и проблемы патогенеза соматических болезней, не столько причинных факторов, вызывающих развитие болезни, сколько механизмов развития наиболее распространенных болезней человека, выяснение молекулярных основ, например, злокачественного роста, артериосклероза или ревматоидных артритов. Нетрудно представить огромную роль ферментных систем или даже отдельных ферментов, нарушение регуляции активности или синтеза которых приводит к развитию, формированию патологического процесса.

Энзимодиагностика Д ля каж дой ткани (органа) характерен определенны й кач е­ ственны й и количественны й набор ф ерментов и их подтипов изоферментов. И зменения этих показателей характерны для тех или иных заболеваний. Ф ерментная диагностика может служить основой не только для постановки правильного и, что самое глав­ эффективности применяемого метода лечения. Также энзимодиаг­ ностика - это разработка биотестов, основанных на определении активности/ концентрации ферментов в сыворотке крови, желудоч­ ном соке, моче, спинно-мозговой жидкости и др.

Например, при сердечной недостаточности, при ишемической болезни сердца активность трансам иназ (аспартатам инотрансферазы и аланинаминотрансферазы) в сыворотке крови больного лиш ь сл егк а по вы ш ается; однако при н аступлении инф аркта миокарда уже через 20 минут активность обеих трансаминаз в сыворотке крови резко, в десятки и сотни раз, превышает уровни контрольных величин в крови здорового человека. Необходимо указать, что, помимо трансаминаз сыворотки крови, при инфаркте миокарда весьма информативными диагностическими ф ермент­ ными пробами являются лактатдегидрогеназный и креатинфосфокиназный тесты, относящиеся также к так называемым некроти­ ческим ферментным методам. Это означает, что при повреждении и распаде части сердечной мышцы вследствие закупорки коро­ нарной артерии тромбом из обескровленной зоны вымываются в кровь продукты распада, включая ферменты. При благополучном исходе болезни уровни ф ерментов в сы воротке крови возвра­ щаются к норме уже ко 2-3-му дню после инфаркта. В то же время при повтор н о м инф аркте м и о кар да, н аступаю щ ем обы чно в течение первой недели болезни, электрокардиограмма обычно не улавливает повторного инфаркта, тогда как ф ерментные тесты реагируют повторным и резким повышением уровня их в сыво­ ротке крови.

Диагностическая ценность ферментов существенно повысилась после внедрения в клиническую практику методов определения изоферментов, различающихся преимущественно разной электро­ форетической подвижностью, хотя и наделенных одинаковой био­ логической активностью.

Л актатдегидрогеназа (Л Д Г) - ш ироко распространенны й фермент, он синтезируется почти во всех клетках организма чело­ века, различаю т 1-, 2-, 3-, 4- и 5-й изоф ерм енты ЛДГ. При органическом пораж ении сердечной мышцы, например, при инфаркте миокарда в сыворотке крови резко повышается уровень не только общей лактатдегидрогеназы, но, что очень важно для точности диагноза, это повышение преимущественно обусловлено изоферментами 1 и 2. При воспалительных поражениях ткани печени, изоферментный спектр перемещается слева направо (то есть уровни 5 и 4 изоферментов ЛДГ резко повышаются при почти неизмененных уровнях 1 и 2 изоферментов). Столь же дифферен­ цированно изменяются при сердечной патологии 3 изофермента креатинфосфокиназы (КФК) - ключевого фермента биосинтеза макроэргического субстрата.

Рис.46. Изменение активности ферментов в крови после инфаркта.

По оси ординат - кратность увеличения активности. 1 —КК; 2 - ЛДГ;

Диагностическая энзимология достигла значительных успехов при постановке диагноза болезней не только указанных органов, но и других, в частности почек, поджелудочной железы, желудка, кишечника и легких. Широко используют в клинической практике.



Pages:     | 1 |   ...   | 21 | 22 || 24 | 25 |   ...   | 35 |
 


Похожие работы:

«С.А. ТИТОВ Герменевтические аспекты функционирования и развития биологических и социальных систем В предыдущей работе [1] я попытался показать, что построение формализованных теорий в области любых наук, изучающих живые системы и включающих биологию, психологию, социологию и пр., должно с необходимостью опираться на специфические особенности этих систем, принципиально отличающие их от систем косных. В качестве главной из них указывалось на знаковый характер живых систем. Там же было дано...»

«2004 1. раздел МЛЕКОПИТАЮЩИЕ 2 Список млекопитающих, внесенных в Красную книгу Еврейской автономной области (статус редкости) Амурский ёж Erinaceus amurensis Schrenk, 1858 (III) Обыкновенная кутора Neomys fodiens Pennant, 1771 (III) Ночница Иконникова Miotis ikonnikovi Ognev, 1912 (III) Восточный кожан Vespertilio superans Thomas, 1899 (III) Уссурийский (малый) трубконос Murina ussuriensis Ognev, 1913 (III) Амурский тигр Panthera tigris altaica (Temminck, 1844) (I) Красный волк Cuon alpinus...»

«Государственный комитет по лесному хозяйству Республики Тыва ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ РЕГЛАМЕНТ ГКУ РТ ШАГОНАРСКОЕ ЛЕСНИЧЕСТВО Исполнитель: Общество с ограниченной ответственностью Научно – Проектный Центр Инженерно-Изыскательских Работ Генеральный директор Попов П. И. Воронеж, 2011 г. Оглавление Введение.. 6 Глава 1 Общие сведения.. 13 Краткая характеристика.. 1.1 13 Наименование и местоположение лесничества. 1.1.1 13 Общая площадь лесничества и участковых лесничеств. 1.1.2 13 Распределение...»

«Проект ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПО СОЗДАНИЮ РЕГИОНАЛЬНОГО ЗАКАЗНИКА ТУЛОС Карельский научный центр РАН Институт биологии Ответственный исполнитель О.Л. КУЗНЕЦОВ Петрозаводск 2014 This project is co-funded by the European Union, the Russian Federation and the Republic of Finland ВВЕДЕНИЕ Сохранение ландшафтного и биологического разнообразия любого региона на базе рационального природопользования и путем создания сети особо охраняемых природных территорий (ООПТ) различного статуса является...»

«Твердые отходы в Израиле Системный анализ Пособие для русскоязычных репатриантов Действенно жить – это значит жить, располагая правильной информацией Норберт Винер, потомок рабби Моше бен Маймона Иерусалим 2002 (5763) В подготовке и издании пособия принимали участие: проф. Нонна Манусова – президент ЭКОСТ, д-р Александр Цикерман – директор ЭКОСТ; д-р Юлий Ильевский; Регина Школьник; проф. Михаил Иоелович; инж. Татьяна Клинова; д-р Ефим Манусов – главный редактор; адв. Валентина Нелина; д-р...»

«СОВЕТЫ ПЧЕЛОВОДАМ Кемеровское книжное издательство 1991 Эта книга адресована всем, кто уже занимается пчеловодством или хочет заняться этим очень полезным, доходным и увлекательным делом, но не знает, как и с чего начинать. Автор, известный в Сибири специалист по пчеловодству, профессор В. Г. Кашковский отвечает на многие вопросы, которые нередко возникают перед сибирскими пчеловодами. По существу, это книга советов. Приобретая ее, вы многие из них сможете применить на практике. 2 Содержание...»

«В.Т.Калинников К читателям Вестника КОЛЬСКИЙ СЕВЕР: ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ А.Н.Виноградов, Кольский региональный научный центр как проводник идей Российской В.Т.Калинников академии наук в сфере промышленного освоения и цивилизации Западного сектора Арктической зоны России Г.П.Лузин Северное измерение России и северное измерение ЕС: перспективы сотрудничества Г.Г.Матишов, С.Л.Дженюк, Развитие гидробиологических исследований в Евро-Арктическом регионе Д.Г.Ишкулов в XIX – XX веках и в перспективе...»

«МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ 2-Е ИЗДАНИЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ В 3 томах 3 Перевод с английского канд. биол. наук В. П. Коржа, канд. биол. наук Н.В. Сониной, канд. биол. наук Н. М. Руткевич, канд. биол. наук Г. И. Эйснер, Т. Д. Аржановой, Г. В. Крюковой, А. В. Никашина под редакцией акад. Г. П. Георгиева, д-ра биол. наук Ю.С. Ченцова Москва 1994 4 ББК 28.070 М75 УДК 576.32/36 Издание выпущено в счет дотации, выделенной Комитетом РФ по печати Авторы: Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф...»

«Программа комплексного развития Рязанского историко-архитектурного музея-заповедника (2011 - 2015 годы) Книга I Концепция Москва – Рязань 2009 1 АВТОРСКИЙ КОЛЛЕКТИВ Кречетова Ольга Сергеевна – директор ФГУК Рязанский историкоархитектурный музей-заповедник Зайцева Галина Алексеевна – руководитель Центра экологических проблем сохранения наследия и экспертизы региональных программ и проектов Российского научно-исследовательского института культурного и природного наследия им. Д.С. Лихачева,...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.