VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г. |
Программа СъездаСекции и тезисы:
Биофизика клетки. Мембранные и транспортные процессыИзменение активности митохондрий в присутствии перспективных лекарственных средствЮ.А. Загрядская3, Г.Ю. Ломакина1,2, И.С. Охрименко3* 1.Химический факультет, Кафедра химической энзимологии, Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия; 2.Факультет Фундаментальные науки, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия; 3.Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), МФТИ, Долгопрудный, Россия; * ivan.okhrimenko(at)phystech.edu Количество АТФ и скорость продукции АТФ митохондриями человека снижаются в присутствии пептида Aβ(1-42), который, как известно, вовлечён в патогенез болезни Альцгеймера. 1-я экспериментальная группа клеток линии нейробластомы человека SH-SY5Y культивировалась в течение 24 ч в присутствии 200 нМ пептида Aβ мономеризованного по стандартной методике (Jao, 1997; Džinić, 2018), 2-я группа клеток (контрольная) не содержала каких-либо добавок, 3-я группа содержала 0,1% ДМСО (это количество ДМСО добавляли к 1-й группе с Аβ), а 4-ая и 5-ая кроме Аβ сожержала и D-пептиды взаимодействующие с различными формами Aβ и его предшественниками (Bocharov et al., 2021; Van Groen et al., 2008) одно из которых прошло вторую фазу клинических испытаний (Mathew, 2023). После культивирования клеток митохондрии выделяли по стандартной методике (Martin, 1998; Daum, 1982). К изолированным митохондриям добавляли субстраты комплексов I, II и IV и соответствующие ингибиторы комплексов OxPhos - в отдельных экспериментах, чтобы сфокусироваться на изучении изменения активности каждого комплекса, индуцированных Aβ и другими веществами. Непосредственно перед измерениями люминесценции к митохондриям добавляли АДФ и люциферазу с люциферином (Lomakina, 2022). Для каждой экспериментальной группы строили график люминесценции (RLU) в зависимости от времени. Сравнивали максимальные значения первых производных левых частей полученных колоколообразных кривых (скорость продукции АТФ). Также сравнивали высоты пиков (соответствовали количеству произведённого митохондриями АТФ). Присутствие ДМСО приводило к незначительному снижению количества и скорости продукции АТФ митохондриями человека по сравнению с контрольной группой. Культивирование клеток с Aβ приводит к уменьшению синтеза АТФ митохондриями и к падению скорости синтеза вдвое, когда как присутсвие D-пептидов восстанавливает эти показатели до контрольных значений. Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (соглашение 075-03-2023-106 от 13.01.2023, номер темы FSMG-2021-0002). Changes in Mitochondrial Activity in the Presence of Promising DrugsY.A. Zagryadskaya3, G.Y. Lomakina1,2, I.S. Okhrimenko3* 1.Department of Chemistry, Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia; 2.Department of Fundamental Sciences, Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia; 3.The Research Center for Molecular Mechanisms of Aging and Age-Related Diseases of Moscow Institute of Physics and Technology, Dolgoprudny, Russia; * ivan.okhrimenko(at)phystech.edu Some drugs affect the activity of human mitochondria. The Aβ(1-42) peptide involved in the pathogenesis of Alzheimer's disease also reduces the rate and amount of ATP produced by mitochondria. In our experiment the 1st experimental group of human neuroblastoma cell line SH-SY5Y was cultivated for 24 h in the presence of 200 nM Aβ peptide monomerized according to the standard method (Jao, 1997; Džinić, 2018), the 2nd group of cells (control) did not contain any additives, the 3rd group contained 0.1% DMSO (this amount of DMSO was added to the 1st group with Aβ), and the 4th and 5th, in addition to Aβ, also contained D-peptides interacting with various forms of Aβ and its precursors (Bocharov et al., 2021; Van Groen et al., 2008), one these peptides has passed the second phase of clinical trials (Mathew, 2023). After cell cultivation, mitochondria were isolated according to the standard method (Martin, 1998; Daum, 1982). The substrates of complexes I, II and IV and the corresponding inhibitors of the OxPhos complexes were added to isolated mitochondria in separate experiments to focus on studying the change in the activity of each complex induced by Aβ and other substances. Immediately before the beginning of the luminescence measurements, ADP and luciferase with luciferin were added to mitochondria (Lomakina, 2022). For each experimental group, a luminescence graph (RLU) was plotted against time. The maximum values of the first derivatives of the left parts of the obtained bell-shaped curves (ATP production rate) were compared. Peak heights were also compared (they corresponded to the amount of ATP produced by mitochondria). The presence of DMSO led to a slight decrease in the amount and rate of ATP production by human mitochondria compared to the control group. Cultivation of cells with Aβ leads to a decrease in ATP synthesis by mitochondria and a halving of the synthesis rate, while the presence of D-peptides restores these indicators to control values. The work was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (agreement 075-03-2023-106 dated January 13, 2023, subject number FSMG-2021-0002). Докладчик: Охрименко И.С. 143 2023-02-15
|