Метаболитният роля в механизма на стареенето

Видео: # 6 биология. Нарушения на метаболизма и енергия в клетката

Съдържание

Видео: # 6 биология. Нарушения на метаболизма и енергия в клетката
протеинов метаболизъм

Един от най-важните начини за изучаване механизмите на стареене - изучаване на метаболитни характеристики на различни етапи от онтогенезата.
Това главно се отнася до изследването на свързани с възрастта характеристики на метаболизма на протеините, които са свързани с основните свойства на живот и чрез които генетична информация се осъществява.

Въглехидрати и мастни киселини са основните източници на енергия, необходими за осигуряване на всички жизненоважни процеси. Накрая, протеини и липиди участват в изграждането на мембрани, които регулират транспорт на вещества в клетката.
протеинов метаболизъм
Изследователите са изолирани няколко типа синтеза на протеини, свързани с различни биологични явления: синтез на растеж се дължи на увеличаване на телесното тегло и изпълнителните органи възбудени отделен синтез или намаляване причинени от частична загуба на телесно протеин в различни функционални синтез vozdeystviyah- отразява образуване на изнесени протеини от тялото поради функция, както и най-накрая - синтеза на самообновяване, свързани с постоянно разпределение и ресинтезата на протеини, т.е., с тяхното динамично състояние на тялото (планината .. ти и др., 1963- Parin, 1967).

Най-дълбоки, свързани с възрастта промени са специфични синтез на растеж, интензитетът на което намалява много рязко в началото на постнаталното онтогенезата. По същия начин, промени и намаляване на синтез, значително по-слабо изразени промени възрастта функционален синтез и синтез на самообновяване.

По този начин, относително малко променените актуализирани хора тяло общия протеин в сравнение с възрастови групи 67-91 години и 18-25 години (Uauy и сътр., 1978). Няма разлики в включването на белязани аминокиселини в общия протеин на мозъчни срези от мишки на възраст от 5 до 24 месеца (McMartin, Schedlbauer, 1975), както и общата чернодробна протеин (Ove и сътр., 1972) и протеини митохондриални фракции на различни органи (Menzies, Gold, 1971 Litoshenko, 1977a) на млади и възрастни плъхове при опити ин виво. Актуализация скорост на митохондриални протеини, микрозоми, лизозоми, и намалява в възраст 4-6 месеца в черния дроб на плъх и след това се променя малко (Комоли и сътр., 1972).

Намаляване на скоростта на протеинова синтеза (от марки включване) се наблюдава в хепатоцитен култура на тъкан, получена от един месец, шест месеца и годишни плъхове, докато скоростта на 18-месечно животни включване е същата, както в годината на възраст (Ricca и сътр., 1978) , Примери на крайна разнообразие на свързани с възрастта промени в протеиновата синтеза е данните за включването на белязани аминокиселини в общия протеин от различни органи в плъхове на възраст 11, 40 и 89 седмици (Kanungo и сътр., 1970).

Скоростта на синтеза на някои протеини могат да бъдат еднакви в млада възраст и тяло, на което проучвания тубулин данни показват на мозъка (McMartin, Schedlbauer, 1975) и черния дроб феритин (Ove и сътр., 1972).

Синтез на серумен албумин в черния дроб се увеличава с възрастта (Obenrader и сътр., 1974), но това се предхожда от спад в своята интензивност, както следва от данните на образуването на протеина в хепатоцитите млади зрели и стари плъхове (Van Bezooijen и сътр., 1976) ,

Периодът на полуразпад на йод-серум албумин в мишки намалял драстично в началото на онтогенезата, а след това се увеличава със същата скорост starosti- обмен имуноглобулин, намалена до една година на възраст и продължава да спада при мъже и жени не се променя (Куин и др., 1973).

Ценен източник на информация за възрастта на индивидуалната протеин синтез промени - изследването на синтеза на ензими. При изучаване на динамиката на възстановяване на каталаза активност в черния дроб и бъбреците на различни възрасти мишки след прилагане на 3-амино-1,2,4-триазол - вещество, което унищожава този ензим, е установено, че скоростта на неговия синтез най-старите мишки (Baird, Samis, 1971).

Интензитет синтез на РНК полимераза А и Б в черния дроб увеличава малко при млади плъхове възрастни, и след това спада до близо до базовата линия (Silberman, Paskievich, 1977). Анализ на протеиновия синтез променя възраст води до заключението, че неговата интензивност намалява като цяло в онтогенезата главно поради инхибиране синтеза, свързани с растежа на организма, натрупване него бавно обмен на протеини и накрая, чрез инхибиране на синтезата на няколко отделни протеини.

Промени в интензивността на формиране на последните прави количествено малък принос към общото намаление на нивото на процеса на стареене, но падането на единна ставка на протеин формация може да играе голяма роля в злоупотреба в напреднала възраст функции на организма.

Изследвания на индукция на ензими, както и намаляване на синтезата на различни форми (Parin, 1967) показват, че свързани с възрастта промени в синтетични процеси са главно в резултат на регулирането на фактори, контролиращи концентрацията на всеки протеин в тъканта, в съответствие с генетичната програма на организма.

Качествени промени по време стареене на протеините, посочени в прегледа Ротщайн (Ротщайн, 1975). Въз основа на резултатите от утаяване на ензим-специфични антитела, изследването на тяхната активност, кинетика и други свойства показват, че възрастните оцетни нематоди, както и в стареещи култури от фибробласти и в някои тъкани на възрастни животни са ензимни молекули, частично или напълно губи своята активност и по-чувствителни топлина.

Тези резултати, получени при изследването на изоцитрат лиаза, алдолаза глюкоза-6-фосфат дехидрогеназа (G-6-PDG). Въпреки това, те не винаги са ясни и в някои случаи качествените различия ензими тъкан на млади и стари животни показа малко (алдолаза мускули). Данните, получени при последващи изследвания, също се оказаха доста спорен.

По този начин, пречистени препарати на сърдечния мускул алдолаза възраст (30 месеца) мишки имаше по-ниска активност от три месеца, изолирани от животни, но се характеризира със същата топлинна чувствителност (Chetsanga, Liskiwskyi, 1977).

Въпреки това, няма разлики в активността на същия ензим, изолирани от черния дроб на млади и възрастни плъхове (Anderson, 1976). Допълнително проучване на ензими нематоди показва, че при по-възрастни индивиди частично намалена активност на пречистен препарат на гени енолаза (Rothstein, Sharma, 1978), ДНК и РНК полимерази и удължение фактор I (Bolla, Brot, 1975).

На причините за посочените по-горе промени в цитираните проучвания съществуват различни предположения. В един от тях попадат биологичната активност на ензимите отразява молекулно разграждане възникващи по време на синтез поради натрупване на грешки "".

Други представителства на базата на възможността за молекули промени в протеиновата структура, напредък след техния синтез в операцията. Благоприятно основание за такива разстройства postsynthetic молекулна структура и функция е да забави процеса на актуализиране на протеини. Колкото по-дълго на "живота" на молекулата, толкова повече възможности се променя под въздействието на неблагоприятните фактори (Ротщайн, 1975).

Въпреки това, броят на данни от проучвания, показва липса на качествени промени на протеини по време на стареенето. Ние вече посочи запазването на стари плъхове мускулна алдолаза активност на молекулите на нива, характерни за млади животни. Подобни резултати са получени в проучвания на фруктоза-1,6-difosfatazy (FDF-аза) плъх черния дроб (Klefenz, Rotstein, 1976), слюнчената амилаза (Helfman, цена, 1974), G-6-PDG миши черен дроб (Yagil, 1976).

Очевидно е, че за решаване на проблема за ролята на качествени промени на протеини в процеса на стареене и механизми на са необходими допълнителни изследвания, които трябва да вземат под внимание възможността за премахване на дефектни белтъчни молекули, с участието на протеолитични ензими.

Катаболизма на протеини изследвани в онтогенезата на по-малка степен, отколкото техния синтез, който е до голяма степен се дължи на ограничената информация на ензими тъкан протеолиза. Данните за свързани с възрастта промени протеиназна активност въз основа на общи стойности на рН оптимално за тяхната активност, е недостатъчна, за да се въведе напълно специфични протеини в деградация тъкан онтогенията.

Активността на кисели и неутрални протеази различно варира с възрастта, и ориентацията и дълбочината на тези промени понякога варира в зависимост от свойствата на субстратния протеин (Parin, 1967). Резултатите от по-новите творби също посочват различни промени характера на дейността на клетъчните протеолитични ензими, когато те са стареене.

По този начин, в мозъка и черния дроб на плъхове показва бързото нарастване на протеиназа активност в първите 4 месеца от живота, а втората, по-слабо изразени - в напреднала възраст (Umano, Bregge, 1969). Наред с това открива спад в активността на кисели и неутрални протеази в черния дроб на възраст плъхове (Wiederanders и сътр., 1976) и значително увеличение на активността на лизозомната катепсин черния дроб, шлицови и сърдечни стари животни (Gomolli и сътр., 1972) в сравнение с факта, че наблюдаван при млади животни.

Постоянна скорост разпад в черен дроб на плъх каталаза увеличава с възрастта, достигайки своя връх през двугодишния животни и след това леко намаля. Бъбреците също открити значителни колебания на този показател и посоката на промените си по време на стареенето е по-слабо изразено. Тези факти свидетелстват за дълбоките разликите в естеството на свързани с възрастта промени в активността на протеолитични ензими, които изпълняват различни функции в клетъчния метаболизъм, както и разликите в свързани с възрастта промени в разпадането на отделни протеини, в зависимост от тяхната локализация.

Оценка на наблюдавано в някои случаи до намаляване на протеолитична активност в напреднала възраст, в съчетание с отслабването на синтеза на белтъци, трябва да се подчертае, че това може да помогне да се поддържа определено ниво на концентрацията им в клетката.

Що се отнася до повишаване на активността на някои ензими в тъкан протеолиза късен етап от онтогенията, може да се разглежда като тялото на устройството, насочени към унищожаване на белтъци с модифицирана структура и по този начин предотвратява натрупването им в напреднала възраст.

И накрая, повишаването на активността на някои специфични протеази и следователно бързото разпадане на някои протеини, което води до спад в концентрацията му в клетката, може да бъде един от механизмите за прилагане на генетично определени функции на затихване и на целия живот на организма в напреднала възраст.

амино промяна път киселини конверсия през постнаталното развитие на тялото. Водеща роля в тези смени принадлежи на държавата на процесите синтеза на протеини в различни периоди на онтогенезата. Първоначално, поради високите нива на растеж на масата на базична амино киселина е не само използва за протеини, но също така и за образуването на синтез на прекурсори на нуклеинови киселини, или някои от простетични групи протеини.

Следователно, след раждането на сравнително ниска активност на аминотрансферазите, глутамат, и много ензими, които катализират специфични пътища на катаболизъм на някои аминокиселини. Активността на тези ензими се увеличава с развитието на организма, намаляването на скоростта на синтез на растежа и протеин съответно (Parinov Калиман, 1978).

С възрастта, тялото придобива способността да се отстранят излишните аминокиселини Nonrecycled синтеза на биополимери, както и по-голямо използване на аминокиселини за енергийни процеси, формирането на въглехидрати, мазнини и други вещества. Тази способност е до голяма степен запазена в напреднала възраст в различна степен във връзка с различни аминокиселини.

Съответно, интензитетът на аминокиселина катаболизъм активност варира с възрастта системи, включени в депозирането на амоняк и карбамид синтези. argininsuktsinatsintetazy Дейност - ключов ензим на цикъла на Кребс-Henseleit, определя степента на неговото образуване обикновено увеличава малко след раждането на характеристика на възрастни животни ниво, и се задържа на това ниво в напреднала възраст (Филатов, Shevkina, 1977).

Що се отнася до използване на амоняк за синтеза на глутамин, интензитетът на увеличенията на процеса в няколко органа в началото онтогенията, и след достигане на максимална при възрастни животни, по-голяма или по-малка степен намалява в напреднала възраст (Gordienko, 1974).

От по-горе информация, вижте връзката между посока на метаболизъм на протеини и някои метаболитни пътища на аминокиселинни промени метаболизъм, както и зависимостта на тези промени върху някои биологични характеристики на индивидуалното развитие на организма, по-специално състоянието на растежа и диференциацията. В същото време, промени в метаболизма на отделни връзки в напреднала възраст, може да се отрази неблагоприятно на функционирането на отделните органи и системи в този период.

Споделяне в социалните мрежи:

сроден