Анотація до роботи:

Гусак В.В. Порівняльна характеристика аденозинмонофосфатдезамінази з білих м’язів риб, толерантних до несприятливих умов існування. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія. – Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича, Чернівці, 2009.

Дисертація присвячена проблемі вивчення каталітичних та регуляторних властивостей АМФ-дезамінази за умов норми і дії на організм риб несприятливих чинників – гіпероксії та гіпоксії. Вперше визначено розподіл між вільною та зв’язаною формами АМФД в білих і червоних м’язах, нирках коропа звичайного та в нирках, зябрах і мозку карася сріблястого. Встановлено також, що в умовах гіпероксії в тканинах карася і при підвищенні температури в тканинах ротана відбувається перерозподіл між вільною та зв’язаною формами АМФД.

Вперше виявлені особливості характеру інактивації ферменту пероксидом водню та в системі Fe²⁺/H₂O₂. Показано, що за наявності АДФ в системі Fe²⁺/H₂O₂ відбувається збільшення активності ферменту.

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і вирішення окремих аспектів каталітичних та регуляторних властивостей АМФ-дезамінази як in vіtro, так in vivo. Виявлено, що при дії гіпероксії та гіпоксії відбувається перерозподіл між вільною та зв’язаною формами АМФД в різних органах досліджуваних риб. Отримані результати поглиблюють знання про каталітичні та регуляторні властивості АМФД.

1. Виявлено, що серед тканин досліджуваних видів риб найвища активність АМФД є в білих м’язах. Активність цього ферменту в тканинах коропа зменшувалась в наступній послідовності: білі м’язи > червоні м’язи > зябра > нирки, а відсоток зв’язаної форми АМФД в цих тканинах склав 40, 40, 64 та 50% відповідно. У сріблястого карася активність АМФД зменшувалась в такій послідовності: білі м’язи > червоні м’язи > мозок > зябра > нирки, а відсоток зв’язаної форми АМФД склав 36, 30, 80, 100 і 38% відповідно. У білих м’язах ротана 33% активності припало на зв’язану форму ферменту.

2. Вперше встановлено, що внаслідок стресу, спричиненого гіпероксією, змінюється не тільки загальна активність АМФД, але й перерозподіл між її вільною та зв’язаною формами в білих м’язах, нирках і мозку карася сріблястого. З усіх досліджуваних тканин найбільші зміни проявлялись в мозку, де не тільки збільшилась загальна активність ферменту, але й не виявили зв’язаної її форми. Підвищення температури води з 20 до 33С збільшувало активність зв’язаної форми АМФД в білих м’язах ротана. При поверненні риб до нормальних умов (температура води – 20С; концентрація кисню – 5–6 мг/л) активність зв’язаної АМФД залишалась вищою, ніж у вихідному стані в 1,5 рази, що може бути адаптаційною відповіддю організму на подальші зміни температури води.

3. Активність АМФД, очищеної з білих м’язів коропа звичайного і карася сріблястого становила 1000-1200 Од/мг білка і 250-300 Од/мг білка, відповідно. Молекулярна маса субодиниці ферменту – приблизно 55 кД.

4. Отримано, що рН-оптимум для АМФД, виділеної з білих м’язів коропа звичайного і карася сріблястого, склав 6,3 і 6,5 відповідно. Зміна рН не призводила до зміни коефіцієнта Хіла, але збільшувала константу половинного насичення ферменту субстратом. Це свідчить про те, що протонування субстрату чи субстрат-зв’язуючого центру ферменту збільшує спорідненість останнього до АМФ. Хлориди калію та натрію в концентраціях до 200 мМ збільшували активність АМФД, очищеної з білих м’язів коропа звичайного та карася сріблястого, а 250-1000 мМ – інгібували її. Максимальна активність ферменту спостерігалась за концентрації хлоридів калію та натрію біля 100 мМ. Іони кальцію та магнію, фтору та фосфату інгібували АМФД, а АТФ та АДФ – активували фермент.

5. Активність АМФД з білих м’язів коропа звичайного при температурі 50C не змінювалась в присутності KCl концентрацією 1 M, тоді як в 25 мМ імідазольному, гістидиновому і фосфатному буферах, 150 мМ КСl та воді активність ферменту зменшувалась.

6. Встановлено, що в присутності Fe²⁺ і Н₂О₂ зменшується максимальна активність АМФД, що може свідчити про відповідне зменшення кількості активних молекул ферменту. Аскорбат в концентраціях нижчих за 0,1 мМ збільшував активність АМФД, а за вищих інгібував її.

Публікації автора:

1. Гусак В. В. Інактивація АМР-дезамінази з білих м’язів Cyprinus carpio в системах вільнорадикального окислення / В. В. Гусак, В. І. Лущак // Укр. біохім. журн. – 2007. – Т. 79, № 6. – С. 43–48. (Планування, експериментальна частина роботи, статистична обробка даних та написання рукопису статті здійснені дисертантом).

2. Lushchak V.I. Regulation of АМР-deaminase activity from white muscle of common carp Cyprinus carpio / V. I. Lushchak, V. V. Husak, K. B. Storey // Comp. Biochem. Physiol. – 2008. – Vol. . – P. 362–369. (Дисертант здійснив експериментальну частину роботи статичну обробку даних та брав участь у написанні рукопису статті).

3. Гусак В. В. Вплив температури на активність та розподіл між вільною та зв’язаною АМФ-дезаміназою з білих м’язів ротана (Perccotus glenii) / В. В. Гусак, В. І. Лущак // Біологія тварин. – 2008. – Т. 10, № 1 – 2. – С. 111–115. (Планування та експериментальна частина роботи, статистична обробка даних та написання рукопису статті здійснені дисертантом).

4. Гусак В. В. Властивості АМФ-дезамінази з білих м’язів коропа звичайного / В. В. Гусак / Матеріали ІХ Українського біохімічного з’їзду, 24-27 квіт. 2006 р., Харків. Т. 1. – Х: ХНУ ім. Каразіна, 2005.– С. 120.

5. Гусак В. В. Інактивація АМФ-дезамінази з білих м'язів коропа звичайного в системах окислення Fe²⁺/H₂O₂ i Fe²⁺/Аскорбат / В. В. Гусак // зб. тез доповідей ІІІ Міжнар. наук. конф. студентів та аспірантів [“Молодь та поступ біології”], (Львів, 23-27 квіт. 2007р.). – Л.: ЛНУ ім. І. Франка, 2007. – С. 44.

6. Гусак В. В. Біохімічна характеристика АМФ-дезамінази з білих м’язів карася сріблястого / В. В. Гусак // зб. тез доповідей ІІ Міжнародної конференції молодих учених [“Біологія: від молекули до біосфери”], (Харків, 19-21 лист. 2007 р.) – Х.: ХНУ ім. Каразіна, 2007. – С. 32–33.

7. Гусак В. В. Розподіл між вільною та зв’язаною АМФ-дезаміназою в різних тканинах карася сріблястого при гіпероксії / В. В. Гусак // зб. тез доповідей ІІІ Міжнародної конференції молодих науковців [“Біологія: від молекули до біосфери”], (Харків, 18-21 лист. 2008 р.) – Х.: ХНУ ім. Каразіна, 2008. – С. 34–35.