Радиобиология 7

Київського національного університету імені Тараса Шевченка
РАДІОБІОЛОГІЯ

шоку.
● СОС-система, репараційні молекулярні механізми.
● Антиоксидантна система клітини
●

Пострадіаційне відновлення клітин.

іонізуючого випромінювання.

D0 – інактивуюча доза (на кожний об'єкт припадає одне

влучення), при якій кількість живих клітин зменшується в е раз, є показни.
Dq – доза, що повязана зі здадтністю клітин до репарації.
n – показник здатності клітин до виживання.

доз випромінювання.


Пояснення немонотонної залежності пов'язано з недостатньою активністю системи репарації,

для повної активації якої необхідний більший рівень ушкодження.

захисту ДНК (система репарації і SOS-репарації).

Система захисту від активних

форм кисню (антиоксидантна система).

це клас білків, головна функція яких полягає у відновленні правильної

нативной третинної або четвертинної структури білків, а також в утворенні і дисоціації білкових комплексів .

Шаперони є в усіх живих організмах.

Механізм їх дії базується на нековалентному приєднанні до білків і їх «розплітання» з використанням енергії гідролізу АТФ.

Багато шаперонів є білками теплового шоку, тобто білками, експресія яких активується у відповідь на клітинний стрес.

HSP33, HSP60, HSP70, HSP90, HSP100, GroES, GrpE, DnaJ, убіквітин.

Hsp104
Hsp70
https://www.bcm.edu/research/labs/tsai/?PMID=2101

окремий алгоритмічний процес.
В клітині деградація білків відбувається завдяки убіквітин-залежному протеолізу.
Які

білки розщеплюються:
Дефектні білки: мутантні і частково денатуровані.
Білки-регулятори.

Деградація відбувається у два етапи:
Ковалентне приєднання до поліпептидного ланцюгу пошкодженого білка поліубіквітинового ланцюгу (приєднання мітки)
Розщеплення міченого білка 26S-протеасомою.

76 амінокислотних залишків.





Приєднання цього поліпептиду до пошкоджених білків відбувається за

допомогою трьох ферментів – Е1, Е2 і Е3.
Фермент Е1 – активує убіквітин: відбувається АТФ-залежне формування макроергічного зв'язку між С-кінцем убіквітину і цистеїном ферменту Е1.
Активований убіквітин переноситься на амінокислотний залишок цистеїну ферменту Е2. Існує декілька форм Е2.

білок за допомогою ферменту Е3, який є убіквітин-лігазою. Перенос убіквітину

відбувається з утворенням ковалентнного амідного зв'язку між лізином білка-мішені і С-кінцем убіквітину (у випадку приєднання першої молекули убіквітину), або між лізином-48 убіквітину, що приєднався раніше, і С-кнцем наступної молекули убіквітину.

!!! На рівні взаємодії Е3 з білком-мішенню відбувається розпізнавання структурного мотиву, що забезпечує специфічність протеолізу. В нативних білках цей структурний мотив є скритим і недоступним для взаємодії з Е3. Він відкривається при частковій денатурації білку внаслідок ймовірній дії факторів або спрямованої (запрограмованої) фізичної або хімічної модифікації.

ДНК

Пряма репарація (безпосереднє виправлення хімічної структури нуклеотидів).

Ексцизійна репарація
азотистих основ

(видалення пошкодженого нуклеотиду і заміна на правильний).
нуклеотидів (видалення пошкодженого нуклеотиду разом з сусідніми заміна на правильні).

3. Місметч-репарація (виправлення неправильних некомплементарних пар нуклеотидів)

4. Репарація розривів

http://www.cellbiol.ru/book/export/html/67

репарація ДНК (вирізання нуклеотидів)

- захисна система, яка активується у відповідь на пошкодження ДНК,

що відбулися в клітинному циклі і не були усунуті при репарації ДНК.

Система включає в себе білок RecA (Rad51 у еукаріот). Білок RecA активується при наявності розривів ДНК і інактивує репрессор LexA і, що забезпечує запуск SOS-системи.

репарація ДНК

Guo, Lijuan Wang, Aziz Sancar & Dongping Zhong Dynamics and

mechanism of repair of ultraviolet-induced (6–4) photoproduct by photolyase // Nature 466, 887–890 (12 August 2010) doi:10.1038/nature09192

протекторної дії вітаміну Е

(cytoplasmic) SOD 2 (mitochondial)

SOD 3 (extracellular)

Супероксиддисмутаза (СОД, SOD )

M(n+1)-SOD + O2− ? Mn+-SOD + O2
Mn+-SOD + O2− + 2H+ ? M(n+1)-SOD + H2O2.

M = Cu (n=1) ; Mn (n=2) ; Fe (n=2) ; Ni (n=2).

Fe(III)-E ? H2O + O=Fe(IV)-E(.+)

H2O2 + O=Fe(IV)-E(.+) ? H2O +

Fe(III)-E + O2






Каталаза може каталізувати окиснення органічних сполук, т.ч. Проявляти властивості пероксидази:

H2O2 + H2R ? 2H2O + R

відновлюватись після радіаційного ураження.

Виділяють відновлення від потенційно летальних і від

сублетальних ушкоджень. Потенційно летальні ушкодження виникають в клітинах, що знаходяться у стані спокою. Сублетальні ушкодження розвиваються в клітинах, що знаходяться на стадії підготовки до клітиннного поділу або в процесі мітозу.

Відновлення після сублетальних доз спостерігається при розподілу летальної дози на фракції. Вважається, що для репарації ушкоджень часовий інтервал між фракціями має складати приблизно 6 годин.

Відновлення знижується при зростанні дози, ЛПЕ, зменшення часу між фракціями опромінення.