Окислительный стресс

1. IY. Окислительный стресс

2. Номенклатура различных форм кислорода

3. Стадии активации кислорода

Неактивированный кислород – бирадикал. Из этого триплетного статуса он
может быть активирован либо реверсией спина по одному из неспаренных
электронов с формированием синглетного статуса или восстановлением.
1-ая реакция восстановления – образование супероксида. Последующие
реакции формируют перекись, ОН-радикал и воду.

4. Источники радикалов кислорода

• - эндогенные
• - экзогенные

5. 1. Эндогенные источники А. Реакция Фентона

6. Б. Окислительное фосфорилирование

7. В. Микросомная монооксигеназная система

8. Г. Пероксисомы и глиоксисомы

• - окисление жирных кислот
• - цикл глиоксильной кислоты: гликолат
оксидаза – продуцирует перекись
• - Ксантиноксидаза, уратоксидаза и
НАДН оксидаза – образуют супероксид
анион

9.

Полиморфноядерные лейкоциты имеют три
ферментативные системы генерации АКМ :
NАDPН-оксидазу (мембраносвязанную),
пероксидазы - миелопероксидаза (МПО)
в нейтрофилах и
эозинофильная пероксидаза (ЭПО) в
эозинофилах
- и NO-синтазу .

10. Модель НАДФН-оксидазного комплекса

С-конец белка формирует
цитоплазматическую глобулярную
область рядом с FAD-простетической
группой и сайтом связывания с
субстратом NAD(P)H. N-конец
содержит 6 гидрофобных участков,
формирующих альфа-спирали,
связанные с мембраной. Они же
формируют протонный канал. Остатки
гистидина в спиралях 3 и 5
координируют атомы железа в центре
гема.

11. Активация NАD(P)Н-оксидазы

12. Дендрограмма васкулярных Nox белков (7 белков у человека)

13. Классы Nox белков

14. Топология Nox белков

15. НАДФН-оксидаза фагоцитов (слева) и кишечника (справа)

16. Внутриклеточное образование перекиси в VSMC-клетках (торакальная аорта) с использованием флуорофора DCF-DA

17. 2. Экзогенные источники

• - Оксиды азота в сигаретном дыме
(1000ррм)
• - Соли Fe и Cu
• - Хронические воспаления, вызванные
инфекциями

18. Механизмы действия. Мишени для РФК и РФА

• Липиды клеточной мембраны
• ДНК
• Белки

19. 1. Окислительное повреждение липидов

20. ПОЛ. Пероксидация линоленовой кислоты

21. Терминация ПОЛ

22. 2. Окислительное повреждение белков

Оксидативная атака на белки вызывает:
- сайт-специфичные модификации
аминокислот
- фрагментацию пептидной цепи
- агрегацию поперечно-сшитых продуктов
- изменение электрического заряда
- увеличение чувствительности к
протеолизу

23. 3. Окислительное повреждение ДНК

Множественные повреждения,
как сахаров, так и оснований.
Индуцируются мутации, в том числе
делеции и летальные генетические
дефекты

24.

25.

26.

27.

28.

29.

30.

31.

32.

33.

34. Антиоксидантная защита

• - ферментативная
• - химическая

35. Реакция, катализируемая супероксид дисмутазой

36. Другие ферменты

37. Неферментативные способы защиты А. Аскорбат. Синтез у растений

38. Метаболиты АК

39. Некоторые реакции с участием аскорбата

40. Б. Токоферол. Структуры токоферола и токотриенола растений

41. В. Каратиноиды растений (1)

42. В. Каратиноиды растений (2)

43.

Методы изучения
антиоксидантной
активности
каратиноидов

44. Схематическое представление мембранных бислоев как x-ray дифракционная решетка. Единица клеточной периодичности , d, представляет расстояни

Схематическое представление мембранных бислоев как x-ray
дифракционная решетка.
Единица клеточной периодичности , d, представляет расстояние одного
бислоя плюс половину водного пространства θ - угол дифракции

45. Схематическое представление Small-angle x-ray метода рассеивания

46. Эффект полярных против неполярных каратиноидов на мембранную структуру

47. Эффект каратиноидов на ПОЛ

48. Полифенолы (ПФ) растений

Антиоксидантная активность:
1. Взаимодействие с ROS, роль
«ловушка»
2. Предотвращение образования
радикалов (связывание железа)

49. Структура некоторых полифенолов

50. Механизм действия ПФ 1. «Тушение» радикалов

Несколько способов измерения:
• trolox-equivalent antioxidant activity (TEAC)
• oxygen radical absorbance capacity (ORAC)
• 2,2-diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) scavenging.
Эти методы обеспечивают относительное
измерение антиоксидантной активности.

51. Механизм действия ПФ 2. Взаимодействие с Fe

Восстановление железа NADH приводит к реакции Фентона:

52. Взаимодействие с Fe

Gallols, R=OH; catechols, R=H

53. ПФ, взаимодействующие с Fe

3+

54. Анти и про-оксидантная активность ПФ

55. Структуры железо-кверцитин (слева) и железо-рутин (справа) комплексов

56. SOD-подобные реакции Fe - кверцитинового комплекса

2+
SOD-подобные реакции Fe кверцитинового комплекса

57. Содержание полифенолов в продуктах

58. Содержание полифенолов в продуктах

59. Репарация окисленной ДНК