Пептидная саморегуляция живых систем (факты и гипотезы) - Шатаева Л. К. 2003
Заключение
Нами рассмотрен экспериментальный и теоретический материал, касающийся особенностей структуры и свойств пептидов, которые селективно взаимодействуют с фосфолипидными клеточными мембранами и с хроматином клеточного ядра. Мы преследовали цель выделить те формы межмолекулярных взаимодействий, которые определяют жизненно важные и прежде всего регуляторные биологические функции пептидов. В работе не представлены особенности взаимодействия пептидов с другими биологически важными компонентами живых клеток: с углеводами, триглицеридами, стероидами, простагландинами и неорганическими ионами. Перечисленные вазимодействия также важны для саморегуляции живой системы и ее адаптации к окружающей среде. Наше упущение объясняется не столько меньшим вниманием современных исследователей к этим взаимодействиям, сколько достаточно скромными авторскими претензиями “объять необъятное”. Мы стремились понять и оценить вклад регуляторных пептидов в изменение жизненно важных биологических структур (бислойных фосфолипидных мембран, двойных спиралей ДНК). По-видимому, мы преуспели только в постановке задачи и пришли к определенным концептуальным выводам.
Во-первых, взаимодействия регуляторных пептидов (РП) с рецепторными структурами клеточных мембран, с поверхностью фосфолипидного слоя и с двойной спиралью ДНК происходят по кооперативному механизму при точном пространственном соответствии позиций функциональных групп обоих участников.
Во-вторых, хотя эти взаимодействия полифункциональны и термодинамически обратимы, как показывают расчеты констант связывания в этих системах, абсолютные значения свободной энергии связывания достаточно велики и определяются энтропийными (информационными) изменениями в системе.
В-третьих, тканеспецифические межмолекулярные взаимодействия РП находят отражение в активности нейронов мозга и влияют на выделение нейротрансмиттеров. Мозг (центральная нервная система) контролирует и координирует пептидную саморегуляцию на уровне целого организма. По-видимому, не случайно локальное нарушение или общее понижение пептидной саморегуляции сопровождается симптомами психической депрессии, особенно характерной для пожилых и старых людей.
В-четвертых, общеизвестные методы расчета оптимальных молекулярных конформаций для взаимодействующих пептидов, фосфолипидов и ДНК предусматривают только однородное окружение участников, т. е. не учитывают локального изменения ионизации функциональных групп, гидратации и молекулярных конформаций участников при минимизации свободной энергии системы. Решение этой задачи требует не только разработки более точных молекулярных моделей, но и проведения комплекса экспериментальных исследований.
Тем не менее имеющиеся к настоящему времени теоретические концепции и экспериментальные наблюдения позволили отыскать и обосновать методы получения и использования регуляторных олигопептидов, компенсирующих дефицит потенциала саморегуляции пораженных и стареющих организмов. В настоящее время это направление развития гериатрической практики представляется наиболее перспективным.
В заключение авторы выражают благодарность за критические замечания и ценные советы при подготовке рукописи акад. РАМН И. П. Ашмарину, проф. д-ру мед. наук В. Г. Морозову и д-ру мед. наук В. В. Малинину.