Анотація до роботи:

Лущак О.В. Участь антиоксидантних ферментів у модифікації відповіді дріжджів Saccharomyces cerevisiae на нітрозитивний стрес. – 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 вивченню нітрозитивного стресу і залучення антиоксидантних ферментів каталази і супероксиддисмутази у модифікації відповіді дріжджів S. cerevisiae на стрес індукований оксидом азоту. Вперше встановлено, що антиоксидантні ферменти каталаза і супероксиддисмутаза беруть участь у модифікації відповіді дріжджів S. cerevisiae на дію стресу, індукованого донорами оксиду азоту. Виявили відмінність у чутливості до стресу, індукованого S-нітрозоглютатіоном, різних штамів S. cerevisiae, які характеризуються відсутністю одної або двох ізоформ каталази або супероксиддисмутази. Показали, що обробка клітин дикого типу донорами оксиду азоту призводить до підвищення активності каталази і СОД, а ефекти залежать від концентрації стресора. Встановили, що досліджуваний стрес призводить до зниження активності аконітази внаслідок її інактивації, і зміни глютатіонового статусу, що свідчить про модифікацю у окисно-відновному статусі клітин. Вперше показано, що транскрипційний фактор Yap1р бере участь у підвищенні активностей каталази і СОД за умов стресу, викликаного донорами оксиду азоту.

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і вирішення окремих аспектів можливої участі антиоксидантних ферментів каталази і супероксиддисмутази у протіканні реакцій за участю оксиду азоту і його похідних. Виявлено, що клітини дріжджів, дефектних за синтезом антиоксидантних ферментів, по-різному реагують на стрес, індукований оксидом азоту.

1. Виявлено, що нітрозитивний стрес, індукований нітропрусидом натрію і S-нітрозоглютатіоном, призводить до підвищення активності супероксиддисмутази у клітинах дріжджів S. cerevisiae. Зокрема активність ферменту була вищою у дріжджів, оброблених натропрусидом натрію у концентрації 5 мМ на 39%, а у оброблених S-нітрозоглютатіоном у концентрації 1 мМ на 74%. Активніcть супероксиддисмутази була вищою у клітин, оброблених донорами оксиду азоту, у випадку інгібування синтезу білка циклогексимідом, що може свідчити про можливість активації наявного апоферменту.

2. Нітрозитивний стрес, викликаний нітропрусидом натрію і S-нітрозоглютатіоном, викликає підвищення активності каталази у клітинах дріжджів S. cerevisiae. Зокрема активність ферменту була вищою у дріжджів оброблених натропрусидом натрію у концентрації 5 мМ на 36%, а у оброблених S-нітрозоглютатіоном у концентрації 20 мМ на 43%. Активація каталази блокувалась циклогексимідом, що свідчить про синтез ферменту de novo.

3. Клітини дріжджів, дефектних за генами каталази і супероксиддисмутази, відрізняються за чутливістю до нітрозитивного стресу.

4. У клітинах дріжджів S. cerevisiae відбувається підвищення інтенсивності окислення глютатіону за умов нітрозитивного стресу і знижується активність чутливого до окислення ферменту аконітази. Дані зміни свідчать про розвиток оксидативого стресу. Найімовірніше у цих процесах задіяний пероксинітрит, який утворюється у результаті взаємодії оксиду азоту і супероксидного аніону.

5. Вперше показано, що білок Yap1 задіяний у активації супероксиддисмутази і каталази у клітинах дріжджів при нітрозитивному стресі.

6. Ізоформи каталази і супероксиддисмутази задіяні у модифікації відповіді клітин дріжджів на нітрозитивний стрес.

Публікації автора:

1. Lushchak O. Possible pathways involved in activation of catalase and superoxide dismutase in yeast S. сerevisiae treated with sodium nitroprusside / O. Lushchak., V. Lushchak // Український біохімічний журнал – 2009. – Т. 81, № 2. – С. 26–31.

(Планування, експериментальна частина роботи, статистична обробка даних та написання рукопису статті здійснені дисертантом).

2. Lushchak O. Nitrosative stress, induced by sodium nitroprusside, activates primary antioxidant enzymes and inactivates aconitase in Saccharomyces cerevisiae cells / O. Lushchak., V. Lushchak // Redox Report – 2008. – Vol. 13, № 4. – P. 144–152. (Планування, експериментальна частина роботи, статистична обробка даних та написання рукопису статті здійснені дисертантом).

3. Лущак О. S-Нітрозоглютатіон індукує нітрозитивний стрес у дріжджів: модифікуюча роль каталаз / О. Лущак, О. Лозінський, Т. Назарчук, В. Лущак // Український біохімічний журнал – 2008. – Т. 80, № 2. – С. 84–91. (Планування, експериментальна частина роботи, статистична обробка даних та написання рукопису статті здійснені дисертантом).

4. Lushchak O. Catalase modifies yeast Saccharomyces cerevisiae response toward S-nitrosoglutathione induced stress / O. Lushchak., V. Lushchak // Redox Report – 2008. – Vol. 13, № 6. – P. 283–291. (Планування, експериментальна частина роботи, статистична обробка даних та написання рукопису статті здійснені дисертантом).

5. Лущак О. Инактивация генов супероксиддисмутазы модифицирует ответ дрожжей на стресс, индуцированный S-нитрозоглютатионом / О. Лущак, T. Охдат, Й. Инуи, В. Лущак // Биохимия (Москва) – 2009. – Vol. 74, № 2. – P. 272-279. (Планування, експериментальна частина роботи, статистична обробка даних та написання рукопису статті здійснені дисертантом).

6. Lushchak O. Superoxide dismutase and catalase modulate yeast cell response to nitric oxide-induced stress. / O. Lushchak, V. Lushchak // Матеріали 12-го дріжджового конгресу (Київ, 11-15 серп. 2008).

7. Lushchak O. Nitrosative stress activates antioxidant enzymes and inactivates aconitase in yeast S. cerevisiae. / O. Lushchak, V. Lushchak // зб. тез міжнародної школи по фізіології ["Molecular Physiology of Membrane Transport and Cell Excitability"], (Яремче, 19 – 23 вер. 2007).

8. Lushchak O. Nitrosative stress activates antioxidant enzymes and inactivates aconitase in yeast S. cerevisiae. / O. Lushchak // 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.

9. Lushchak V. Yap1 mediates an adaptive response of S. cerevisiae cells to nitrosative stress. / V. Lushchak, O. Lushchak // Матеріали 6-го Парнасівського з’їзду, 30 трав. – 2 чер. 2007 р., Краків – C. 37.

10. Lushchak O. Nitrosative stress, induced by sodium nitroprusside, activates primary antioxidant enzymes and inactivate aconitase in S. cerevisiae. / O. Lushchak, V. Lushchak // зб. тез міжнародної школи по вільних радикалах ["Biomarkers of oxidative stress and responses"], (Спетцес, 30 вер. – 6 жовт. 2006р.).

11. Lushchak O. Nitrosative stress, induced by sodium nitroprusside, activates primary antioxidant enzymes and inactivates aconitase in S. cerevisiae. / O. Lushchak, V. Lushchak // Матеріали ІХ Українського біохімічного з’їзду, 24–27 квіт. 2006 р., Харків. Т. 1. – Х: ХНУ ім. Каразіна, 2005.– С. 120.