'

Свободные радикалы. Образование и метаболизм

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Свободные радикалы. Образование и метаболизм Ю.А. Владимиров Медико-биологический факультет РГМУ Факультет Фундаментальной Медицины МГУ


Слайд 1

Что такое свободный радикал ? Свободный радикал - это молекулярная частица, у которой на внешней оболочке имеется хотя бы один неспаренный электрон. Радикал может образоваться из молекулы при ее окислении, например при отрыве атома водорода (т.е. электрона и протона)


Слайд 2

Электронная структура некоторых радикалов O2 + e? ? ·OO? ·OO? + H+ ? ·OOH


Слайд 3

Биохимические Маркеры Диеновая коньюгация Ингибиторный анализ Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) Прямое обнаружение радикалов Метод спиновых ловушек Хемилюминесценция Собственная Активированная Методы изучения реакций с участием свободных радикалов


Слайд 4

Хемилюминесценция при цепном (перекисном) окислении липидов


Слайд 5

Цепное окисление липидов ? LOO? + InH ? LOOH + In? ? Обрыв цепи Цепному окислению подвергаются жирные кислоты, углеводородные цепи которых содержат двойные связи. Окисление начинается с отрыва атома водорода в метиленовой группе рядом с двойной связью: — CH2 — CH = CH — Обозначим эту группу как LH.


Слайд 6

Реакции цепного окисления липидов


Слайд 7

ХЛ и [O2] (отн. ед.) Время инкубации, мин 3 6 9 12 15 18 Коррелляция между цепным окислением липидов и ХЛ в суспензии митохондрий к которым добавили ионы Fe2+.


Слайд 8

Коррелляция между образованием продукта пероксидации (МДА) и ХЛ в суспензии митохондрий. 100 50 0 18 21 24 27 30 Хемилюминесценция Условные единицы Время инкубации, мин


Слайд 9

Fig. 8 (1971)


Слайд 10

Реакции, ответственные за хемилюминесценцию


Слайд 11

Вспышка свечения при взаимодействии Fe2+ с окисленными липидами


Слайд 12

Измерение ХЛ – прямой метод определения радикалов LOO? в биохимических системах LOO? + LOO? ? LOH + L=O* + 1O2 L=O* ? L=O + фотон 1O2 ? 3O2 + фотон Недостатки ХЛ метода: Свечение очень слабое. Свечение неспецифическое. В результате: Неизвестно, измеряем ли мы нужные нам процессы или же побочные реакции.


Слайд 13

Хемилюминесценция при образовании активных форм кислорода


Слайд 14

Основоположники Robert Allan. Открыл ХЛ нейтрофилов в 1971 году. A.U. Khan. Открыл ХЛ при реакции гипохлорита с H2O2 в 1970 г. Юрий Владимиров (1959). Сверхслабое свечение животных тканей. Берлин 1997


Слайд 15

Супероксидный радикал Встретив чужеродную частицу, например, бактерию, фагоцит прикрепляется к ней и начинает выделять активные формы кислорода, первая из которых - супероксидный радикал. НАДФН + 2О2 ? НАДФ+ + 2(•О2?) Реакция катализируется ферментным комплексом —НАДФН оксидазой, который встроен в цитоплазматическую мембрану.


Слайд 16

Метаболизм супероксидного радикала 2 ?OO? ? H2O2 + 3O2 (Супероксиддисмутаза) 2 ?OO? ? H2O2 + 1O2 (Спонтанно) 1O2 ? 3O2 + фотон (1268 нм) H2O2 ? H2O + ?O2 (Каталаза) H2O2 + Cl? ? H2O + ClO? (Миелопероксидаза) H2O2 + ?OO? + H+ ? H2O + ?OH + 1O2 (Реакция Габер-Вейса) H2O2 + Fe2+ ? HO? + Fe3+ + ?OH (Реакция Фентона) ClO? + Fe2+ ? Cl? + Fe3+ + ?OH (Реакция Осипова)


Слайд 17

Судьба супероксидного радикала и нитроксида


Слайд 18

Хемилюминесценция через стадию образования эксимеров кислорода


Слайд 19

Активированная ХЛ 1. Химические активаторы (Sensitizers)


Слайд 20

Два типа активаторов ХЛ – CL enhancers


Слайд 21

Активировированная ХЛ лейкоцитов Вспышка ХЛ при добавлении стимула к нейтрофилам. 1- без активатора, 2 – с люминолом. Число клеток: 1 = 1?106, 2 = 1?104. Чувтсвительность: 1 = ?20, 2 = ?1. Yu. A. Vladimirov, S. R. Ribarov, P. G. Bochev, L. C. Benov, and G. I. Klebanov. Gen. Physiol. Biophys. 9 (1):45-54, 1990. 1?104 клеток, + люминол 1?106 клеток, без активатора Люминол


Слайд 22

Люминол — реагент на гидроксил-радикал и гипохлорит. ?OO? HO? Luminol-radical + фотон


Слайд 23

Люцигенин — реагент на супероксид. сине-зеленая люминесценция + ROOH или R=O + фотон N X? R CH3 N H2 люцигенин N X? O CH3 + HOOH в щелочной среде


Слайд 24

Хемилюминесценция при окислении ксантина -100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 1200 1400 1600 1800 2000 2200 Время, с ХЛ сигнал, мВ 1256 – sucr-TRIS+100 mcL lucigenin+100mcL xantin 1346 – + XO less than 100 mcL 1686 – 100 mcL lucigenin 1804 – 100 mcL lucigenin 1926 – 50 mcL SOD 2036 – off lucigenin + xantin XO lucigenin lucigenin SOD


Слайд 25

Хемилюминесценция митохондрий


Слайд 26

Место образования супероксида в митохондриях FIG. 8. Scheme illustrating the effects of mitochondrial electron transport inhibition on superoxide generation. Sites of inhibition are indicated with boxes. J. Duranteau‡ N. S. C., A. Kulisz, Z. Shao, and P.T. Schumacker, Intracellular Signaling by Reactive Oxygen Species during Hypoxia in Cardiomyocytes, JBC, 273(19):11619-11624 (1998).


Слайд 27

Активированная ХЛ 2. Физические активаторы (Sensitizers)


Слайд 28

Активированная ХЛ. Физические активаторы. Квантовый выход ХЛ (?ХЛ): Многие химические реакции сопровождаются очень слабым свечением. Почему оно слабое? ? 10– 4 ? 10– 4 ? 10– 8


Слайд 29

Хинолизин кумарины — физические активаторы


Слайд 30

Механизм физической активации ХЛ >C=O* Липидные радикалы f = 0.1 – 1.0


Слайд 31

Lipid peroxidation Fenton’s reaction Concentration of C-525, M Cemiluminescence Активация ХЛ кумарином C-525 10–9 10–8 10–7 10–6 10–5 10–4 1 10 100 1000


Слайд 32

Усиление ХЛ кумарином C-525. B Следующая презентация


×

HTML:





Ссылка: