Исследование ДНК-гидролизующих белков и метаболической активности клеток человека с помощью биохимических сенсоров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.04, кандидат биологических наук Шахмаева, Ирина Игоревна

• Шахмаева, Ирина Игоревна
• кандидат биологических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Шахмаева, Ирина Игоревна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I: ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 ДНК-гидролизующие белки как диагностические биомаркеры

1.1.1 Характеристика ДНК-гидролизующих белков

1.1.2 Биологическая роль и диагностическая значимость ДНК-гидролизующих белков

1.1.3 Методы анализа ДНК-гидролизующих белков

1.2 Метаболическая активность клеток человека

1.2.1 Характеристика некоторых метаболитов клеток

1.2.2 Методы анализа метаболической активности клеток

1.3 Биосенсоры как инструмент для анализа биомолекул и клеток

1.3.1 Биосенсоры для исследования клеток

1.3.2 Способы иммобилизации клеток на поверхности и в составе материалов

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование ДНК-гидролизующих белков и метаболической активности клеток человека с помощью биохимических сенсоров»

В основе многих методов медицинской диагностики лежит анализ ферментов и низкомолекулярных метаболитов, содержание которых в крови и других биологических жидкостях изменяется при различных нарушениях обмена веществ (Harrigan and Goodacre, 2003). Важным биохимическим маркером являются ферменты, катализирующие расщепление ДНК, в частности, ДНКаза I и ДНК-гидролизующие антитела (ДНК-абзимы). Изменение активности этих ферментов является ранним признаком ряда аутоиммунных и сердечно-сосудистых заболеваний. Показано, что ДНКаза I является селективным маркером инфаркта миокарда (Yasuda et al., 2009), а титр и свойства ДНК-абзимов служат показателем аутоиммунной патологии (Барановский и др., 2004). Однако до настоящего времени не разработаны доступные диагностические методы, позволяющие быстро и с высокой точностью определять активность ДНК-гидр о л изующих ферментов в биологических жидкостях.

Не менее значимым диагностическим объектом являются клетки крови и других тканей организма (Znidarcic et al., 2010). Актуальной задачей является разработка экспресс-методов оценки метаболической активности клеток для диагностики их функционального состояния, а также поиска лекарственных средств (Fernie et al., 2004; Quek et al., 2010). В частности, важное значение имеет определение в клетках макроэргических биомолекул, содержание которых отражает энергетический статус клеток и изменяется при патологических процессах, повреждении клеток и апоптозе (Crouch et al., 1993; Eltzschig et al., 2006).

Одним из наиболее актуальных направлений в анализе биохимических маркеров является использование биосенсоров, которые позволяют быстро и селективно исследовать биомолекулы, находящиеся в прямом контакте с преобразователем сигнала (Kerman et al., 2003; lost et al., 2011). Исследование ДНК-гидролизующих белков и метаболической активности клеток с помощью биосенсоров особенно востребовано для раннего скрининга заболеваний, а- также' персональной диагностики состояния здоровья человека. . Перспективными подходом^ в создании подобных, биосенсоров: является; модификация. преобразователя биоадгезивными наноматериалами и полимерами, которые, обладают способностью,- связывать, биологические компоненты и формировать поверхности; чувствительные к состоянию? биомолекул и клеток.

Целью настоящего исследования явилась разработка диагностической системы на основе биоадгезивных материалов для: анализа ДНК-гидролизующих белков и метаболической активности клеток человека.

Были поставлены следующие задачи:

1. Изучить сорбционные взаимодействия углеродных нанотрубок с нуклеиновыми кислотами в различной конформации;

2. На основе сорбционных свойств углеродных нанотрубок разработать биосенсор для анализа ДНК-гидролизующих белков. (3 использованием биосенсора провести' сравнительное исследование активности • ДНК-гидролизующих белков в сыворотке крови в норме и при патологии.

3. Исследовать возможность оценки метаболической активности животных клеток с помощью биосенсоров, модифицированных биоадгезивными материалами.

Научная новизна

Выяснены особенности адсорбции различных форм плазмидной ДНК на многослойных углеродных нанотрубках. Разработан способ определения активности ДНК-гидролизующих белков в биологических жидкостях на основе электрохимического биосенсора; способ применен для избирательного анализа ДНКазы I и ДНК-гидролизующих антител в сыворотке крови в норме и- при аутоиммунном тиреоидите. Предложен способ оценки метаболической активности клеток человека, в том? числе содержания-в клетках адениновых нуклеотидов, с помощью биосенсора на основе углеродных нанотрубок. Показана возможность применения^ этого биосенсора для мониторинга метаболической* активности клеток человека в» составе полисахаридногоматрикса.

Практическая значимость

Выявленные сорбционные свойства углеродных нанотрубок применимы для очистки суперскрученной плазмидной ДНК от примесей нуклеиновых кислот и белков для получения генотерапевтических препаратов. Разработанный биосенсор, чувствительный к изменению молекулярной массы ДНК, можно использовать для скрининга заболеваний, сопровождающихся изменением активности ДНК-гидролизующих белков крови, в частности - аутоиммунного тиреоидита. Предложенный способ оценки метаболической активности клеток представляет интерес для диагностики заболеваний, сопровождающихся изменением содержания клеточных метаболитов, а также для оценки токсичности лекарственных средств. Предложенные клеточные биосенсоры могут быть использованы для мониторинга жизнедеятельности клеток в составе полимерных матриксов.

Апробация работы

Основные результаты работы доложены на 14ом Международном симпозиуме по биомедицине (Mugla, Turkey, 2008), 2ой> Международной конференции по бионанотехнологии «НаноБио-08» (Санкт-Петербург, 2008), IV съезде Российского общества биохимиков и молекулярных биологов (Новосибирск, 2008), I Всероссийском, с международным участием, биологическом конгрессе студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз— Россия-2008» (Казань, 2008), V съезде Общества биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова (Москва, 2008), Всероссийской конференции «Ломоносов-2009» (Москва, 2009), 1ой Международной летней школе

Наноматериалы и нанотехнологии в живых системах» (Московская область, 2009), 13ом Европейском ежегодном. симпозиуме для студентов-биологов «Симбиоз - 2009» (Казань, 2009), Международной научной конференции по биоорганической химии, биотехнологии и бионанотехнологии, посвященной 75-летию со дня рождения академика Ю.А. Овчинникова (Москва-Пущино, 2009), Ной Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология — наука XXI века» (Пущино, 2010), I Всероссийской Интернет-конференции «Современные проблемы биохимии и бионанотехнологии» (Казань, 2010), II Международной специализированной выставке «Нанотехнологии. Казань—2010» (Казань, 2010).

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработан способ определения активности ДНК-гидролизующих белков в сыворотке крови, основанный на различии сорбции ДНК и ее фрагментов на углеродных нанотрубках.

2. Предложен способ оценки метаболической активности клеток в суспензии с использованием биосенсоров, адсорбирующих клеточные метаболиты.

По материалам диссертации опубликовано 18 работ.

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Шахмаева, Ирина Игоревна

выводы

1. Многослойные углеродные нанотрубки в водном растворе не адсорбируют суперскрученную и кольцевую формы плазмидной ДНК, но адсорбируют линейные формы ДНК, вероятно, в результате взаимодействия с азотистыми основаниями в концевых участках ДНК.

2. Сигнал окисления ДНК на модифицированном углеродными нанотрубками электроде увеличивается пропорционально степени ферментативного расщепления ДНК. На основе этой зависимости разработан биосенсор, позволяющий детектировать изменение активности ДНКазы I и ДНК-абзимов в сыворотке крови при аутоиммунном тиреоидите по сравнению с нормой.

3. Биосенсоры на основе углеродных нанотрубок, адсорбирующие клеточные метаболиты, позволяют оценивать метаболическую активность животных клеток в суспензии и в составе полимерных матриксов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Шахмаева, Ирина Игоревна, 2011 год

1. Абдуллин, Т.И. Адсорбция* и окисление пуриновых оснований, и их производных на электроде, модифицированном углеродными' нанотрубками / Т.И. Абдуллин, И.И. Никитина, О.В. Бондарь // Электрохимия. 2008. - Т.44. -№11. — С.1346-1350.

2. Абдуллин, Т.И. Биосенсоры на основе углеродных нанотрубок для характеристики структуры ДНК / Т.И. Абдуллин, О.В. Бондарь, A.A. Ризванов, И.И. Никитина // Прикл. биохимия и микробиология. — 2009. — Т.45. — №2. — С. 252-256.

3. Барановский, А.Г. Дезоксирибонуклеазы человека (обзор) / А.Г. Барановский, В.Н. Буиева, Г.А. Невинский // Биохимия.1 2004. - Т.69(6). -С. 720-741.

4. Блюменфельд, Л.А. Гемоглобин / Л.А. Блюменфельд // Соросовский образовательный журнал. 1998. - №4. - С.33-38.

5. Бондарь, О.В. Оценка структурного состояния ДНК с помощью электрохимических биосенсоров / О.В. Бондарь, И.И. Никитина, P.P. Хазиахметова, A.A. Ризванов, Т.И. Абдуллин // Ученые записки КГУ, серия "Естественные науки". 2007. - Т. 149(4). - С. 106-111.

6. Бельков, B.B. «Многомерная биология- XXI века и Клиническая лабораторная диагностика» / В.В. Бельков Электронный ресурс. // «Химия и Жизнь». 2007. - № 3. - Режим доступа: http://www.cbio.ru/article.php?storyid=2715

7. Герасимов, И.Г. Оценка жизнеспособности клеток по их морфометрическим параметрам на примере культивируемых фибробластов / И.Г. Герасимов, А.Г. Попандопуло // Цитология. 2007. - Т.49(3). - С.204-209.

8. Гончаров, А.Г. Основы клинической иммунологии и методологические подходы к оценке иммунного статуса: Практикум / А.Г. Гончаров; И.С. Фрейдлин; B.C. Смирнов и др.; Под общей редакцией М.Г. Романцева / Калинигр. ун-т. Калининград, 1997. - 73с.

9. Дементьева, Е.И. Реагент для определения аденозин-5-трифосфата / Е.И. Дементьева, Г.Д. Кутузова, И.А. Лундовских, H.H. Угарова // Патент на изобретение № 2164241, опубликован 10.03.2001.

10. Зборовская, И.А. Антителообразование к ДНКазе I при системной красной волчанке: возможный механизм нарушения функции фермента / И.А. Зборовская, A.C. Трофименко, И.П. Гонтарь // Научно-практическая ревматология. 2007. - №3. - С.64-68.

11. Канышкова, Т.Г. Лактоферрин и его биологические функции / Т.Г. Канышкова, В.Н. Бунева, Г.А. Невинский // Биохимия. — 2001. № 66. - С. 513.

12. Маниатис, Т. Молекулярное клонирование. Методы генетической инженерии / Т. Маниатис, Э. Фрич, Дж. Сэмбрук. М.: Мир, 1984. - 479 с.

13. Невзорова, Т.А. ДНК-гидролизующая активность антител к ДНК при системной красной волчанке: Дис. . канд.биол.наук: 03.00.04: защищена 24.03.05: утв. 03.06.05 / Невзорова Татьяна Александровна. Казань, 2005. — 170с.

14. Никитина, И.И. Электрохимические ДНК-сенсоры на основе углеродных, нанотрубок (Обзор) / И.И. Никитина, О.В. Бондарь, P.P. Хазиахметова, Ф.К.

15. Алимова, Т.И. Абдуллин // Ученые записки КГУ, серия "Физико-математические науки". 2007. - Т.149. - Кн.З. - С.21-37.

16. Семенова, Н. Хронический ^ аутоиммунный тиреоидит заболевание щитовидной железы, / Н. Семенова Электронный ресурс., // Medpopul. -Режим доступа http://wwvv.medpopul.ru/text/tireoidit.html.

17. Угарова, Н:Н. Реагент для- определения аденозин-б'-трифосфата / Н.Н. Угарова, Л.Ю. Бровко, Е.И. Беляева, И.В. Березин // Патент РФ №• 1041568, 29.06.93: Биотехнология. - 1992. - №5. - С. 43-51.

18. Чечеткин, В.Р. Биочипы для медицинской диагностики / В.Р.Чечеткин, Д.В. Прокопенко, А.А. Макаров, А.С. Заседателев II Российские Нанотехнологии. 2006. - Т. 1. - №1-2.

19. Шапот, B.C. Нуклеазы / В. Шапот. М.: Медицина, 1968;

20. Baird, C.L. Current and emerging commercial optical biosensors / C.L. Baird, D.G. Myszka /I Journal of Molecular Recognition. 2001. - V.14(5). - P. 261268.

21. Banerjee, P. Mammalian cell-based biosensors forpathogens and toxins I P. Banerjee, A. K. Bhunia // Trends in Biotechnology. 2009: - V.27(3). - P. 179188.

22. Baranovsky, A. G. DNA- and RNA-hydrolyzing antibodies from the blood of patients with various forms of viral hepatitis / A. G. Baranovsky, V. G. Matyushin,

23. A. V. Vlassov, V. G. Zabara, V. A. Naumov et al. // Biochemistry (Moscow)- -1997. V.62. - Pi 1358-1366.

24. Basnakian, A.G. DNase I-like endonuclease in rat kidney cortex that* is activated^ during ischemia/perfusion injury / A.G. Basnakian, N. Ueda, G.P. Kaushal, M.V. Mikhailova, S.V. Shah // J. Am. Soc. Nephrol. 2002;-V. 13.- P: 1000-1007.

25. Beigi B.M. Effect of ovarian stimulation on the endometrial apoptosis at implantation period / B.M. Beigi, M. Salehnia, A.Rl Khalatbary, S. Pourbeiranvand; B.N. Beigi; S. Ebrahimi // Iran Biomed.J. 2010. - V.14(4). -P.171-7.

26. Belli, S.E Biochemical characterization of human PC-1, an enzyme possessing alkaline phosphodiesterase and nucleotide pyrophosphatase activities / S.I: Belli, J.W. Goding // Eur J Biochem. -1994. Dec.l. - V.226(2); - P. 433-43.

27. Berry, E.M. Is the biological antioxidant system integrated andregulated? / E.M. Berry, R. Kohen // Med.Hypoth. 1999; - V.53. - P. 397-401.

28. Bhatiaj S. R. Polyelectrolytes for cell encapsulation / S. R: Bhatia, S. F. Khattak, S. G. Roberts // Current Opinion in Colloid & Interface Science. 2005. -V.10.-P. 45-51.

29. Brindle, J.T. Rapid and noninvasive diagnosis of the presence and severity of coronary heart disease using lH-NMR-based metabonomics / J.T. Brindle, et al. // NatMed. 2002. -V.8 (12). -P. 1439-1444.

30. Bronstein, I. B. DNA-specific antiidiotypic antibodies in the sera of patients with autoimmune diseases / I.B. Bronstein, A.M. Shuster, G.V. Gololobov, I. I. Gromova, O. A. Kvashuk et al. IFEBS Lett. 1992. - V.314. - P.259-263.

31. Brown, M. Flow cytometry: principles and clinical applications in hematology / M. Brown and C. Wittwer // Clin Chem. 2000. - V.46(8). - P. 1221-9.

32. Brunot, C. Cytotoxicity of polyethyleneimine (PEI), precursor base layer of polyelectrolyte multilayer films / C. Brunot, L. Ponsonnet, C. Lagneau, P. Farge, C. Picart, B. Grosgogeat // Biomaterials 2007. - V.28. - P.632-640.

33. Brynda, E. Surface immobilized protein multilayers for cell seeding / E. Brynda, J. Pacherni'k, M. Houska, Z. Pientka, P. Dvora'k // Langmuir. 2005. -V.21.-P. 7877-7883.

34. Campasa, M. A review of the use of genetically engineered enzymes in electrochemical biosensors / M. Campasa, B. Prieto-Simonc, J.-L. Marty // Seminars in Cell & Developmental Biology. 2009. - V.20(l). - P.3-9.

35. Capranico G. Local sequence requirements for DNA cleavage by mammalian topoisomerase II in the presence of doxorubicin / G. Capranico, K.W. Kohn, Y. Pommier // Nucl. Acids Res. 1990.-V. 18(22).-P.6611-6619.

36. Chen, J: Electrochemical anti-tumor drug sensitivity test for leukemia K562 cells at a carbon nanotubes modified electrode / J. Chen, D. Du, F.Yan, 1J.X. Ju, HZ. Lian // Chem-Eur. J. 2005. - V. 11. - P. 1467-72.

37. Chen, W.J. Structure and function of bovine pancreatic deoxyribonuclease I / W.J. Chen, T.H. Liao // Protein and Peptide Letters. 2006. - V. 13(5). - P., 44753. . '■;;■;•;.■ ■ ■

38. Chen, H. H. W. Role of glutathione in the regulation of Cisplatin resistance in cancer chemotherapy / H. H. W. Chen, M.T. Kuo // Met. Based Drugs. 2010. -V. 2010.-P.7.

39. Cho, S.H. Review Article: Recent advancements in; optoflixidic flow cytometer / S.H. Cho, J.M. Godin, C.H. Chen, W. Qiao, H. Lee, Y.H. Lo //. Biomicrofluidics. 2010. - V.4(4). - P.43001.

40. Choi, C.K. An endothelial cell compatible biosensor fabricated using optically thin indium tin oxide silicon nitride electrodes / C.K. Choi, A.E. English, S.-I. Jun, K.D. Kihm, P.D. Rack // Biosens. Bioelectron. 2007. - V.22. - P.2585-90.

41. Choi, S-J. Fluorometric Determination of Deoxyribonuclease I Activity with PicoGreen / S-J. Choi, C. S. Francis // Analytical Biochemistry. 2000. - V.281. -P. 95-97.

42. Claase, M.B. Enhanced bone marrow stromal cell adhesion and growth on segmented poly(ether ester)s based on poly(ethylene oxide) and poly(butylenes terephthalate) / M.B. Claase, et al. // Biomacromolecules. — 2003. V.4. - P. 5763.

43. Clark, L.C. Electrode systems for continuous monitoring in; cardiovascular surgery / L.C. Clark, J.R. Lyons, C. Lyons // Ann. New York Acad; Sci. 1962. - . V.102. -P.29-45.

44. Collier, J.H. Engineering a biospecific communication pathway between cells and electrodes / J.H. Collier, M. Mrksich // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. -2006. -V.103.-P. 2021-5.

45. Counis, M: F. DNases and apoptosis / M. F. Counis, A. Torriglia // Biochemistry and Cell Biology. 2000. - V.78(4). - P. 405-14.

46. Crouch, S.P: The use of ATP bioluminescence as a measure of cell proliferation and cytotoxicity / S.P. Crouch, R. Kozlowski, K.J. Slater, J.J. Fletcher // Immunol Methods. 1993. - V. 160(1): - P.81-8.

47. Cui, J. Pharmacological evidence for the selectivity of in vivo signals obtained with enryme-based electrochemical sensors / J. Cui, N.V. Kulagina, A.C. Michael // J. Neurosci. Methods. 2001. - V. 104. - P. 183-189.

48. Cui, H.F. Microelectrode array biochip: tool for in vitro drug screening based on the detection of a drug effect on dopamine release from PC 12 cells / H.F. Cui, J.-S. Ye, Y. Chen, S.-C. Chong, F.-S. Sheu, // Anal. Chem. 2006. - V.78. - P. 6347-55.

49. Curran, J.M. The guidance of human mesenchymal stem cell differentiation in vitro by controlled modifications to the cell substrate / J.M. Curran, R. Chen, J.A. Hunt // Biomaterials. 2006. - V.27. - P. 4783-93.

50. Curtis, T. Development of a mast cell-based biosensor / T. Curtis, et al. // Biosens. Bioelectron. 2008. - V.23. - P. 1024-1031.

51. Davis, J.C. Jr. Recombinant human DNasel (rhDNase) in patients with lupus nephritis / J.C. Jr. Davis, S. Manzi, C.Yarboro, et al. // Lupus. 1999. - V.8(l). -P. 68-76.

52. Ding, L. A disposable impedance sensor for electrochemical study and monitoring of adhesion and proliferation of K562 leukaemia cells / L. Ding, D. Du, J. Wu, H.X. Ju // Electrochem. Commun. 2007a. - V.9. - P. 953-8.

53. Ding, L. A bio-inspired support of gold nanoparticles-chitosan nanocomposites gel for immobilization and electrochemical study of K562 Leukemia cells / L. Ding, C. Hao, Y.D. Xue, H.X. Ju // Biomacromolecules. -2007b. -V.8.-P.1341-6.

54. Ding, L. Trends in cell-based electrochemical biosensors / L. Ding, D. Du, X. Zhang, H. Ju // Current Medicinal Chemistry. 2008. - V. 15(14). - P. 1-11.

55. Du, D. Construction of a biomimetic zwitterionic interface for monitoring cell proliferation / D. Du, J.Cai, H.X. Ju, F. Yan, J. Chen et al. // Langmuir. 2005. -V.21. — P.8394-9.

56. Economidou-Karauglou, A. Variations in serum alkaline DNase activity. A new means for therapeutic monitoring of malignant lymphomas / A. Economidou-Karauglou, M. Lans, H.S. Taper, J.L. Michaux, M.B. Roberfroid // Cancer. -1988.-V.61.-P.1838.

57. Eltzschig, H.K. ATP release from activated neutrophils occurs via connexin 43 and modulates adenosine-dependent endothelial cell function / H.K. Eltzschig, T. Eckle, A. Mager, N. Küper, C. Karcher et al. // Circ Res. 2006. - V.99(10). -P.l 100-8.

58. Eriksson, P. B cell abnormalities in Wegener's granulomatosis and microscopic polyangiitis: role of CD25+-expressing B cells / P. Eriksson, C. Sandeil, K. Backteman, J. Ernerudh // J Rheumatol. 2010. - V.37(10). - P.2086-95.

59. Eron, L. Inhibition of deoxyribonuclease action by actinomycin D and ethidium bromide / L. Eron, B. McAuslan // Biochim. Biophys. Acta. 1966. -V.114. - P. 633-636.

60. Ershova, N.A. Association between DNA antibodies levels in the blood of patients with multiple sclerosis and clinical presentation of the disease / N.A.

61. Ershova, N.V. Garmashova, V.N. Buneva, A.S. Mogel'nitskiT, O.B. Tyshkevich et al. // Zh. Nevrol. Psikhiatr. Im. S.S. Korsakova. 2003(2). -P.25-33.

62. Evansa; C. J. DNase II: genes, enzymes and-function// C. J. Evansa, R. J. Aguilera // Gene, -r 2003. Dec., 11.- V.322. - P.l-15.

63. Fernie, A.R. Metabolite profiling: from' diagnostics to systems biology / A.R., Fernie, R.N. Trethewey, A.J. Krotzky, L. Willmitzer // Nat Rev Mol Cell Biol. -2004.-V. 5(9). P.763-9.

64. Funakoshi, A. Clinical investigation-of serum deoxyribonucleaseTI: Clinical studies of serum deoxyribonuclease activity in pancreatic disease / A. Funakoshi, H. Wakasugi, H. Ibayashi // Gastroenterol. Jpn. 1979. -V. 14. - P. 436.

65. Gewirtz, D.A. A critical evaluation of the mechanisms of action proposed for the antitumor effects of the anthracycline antibiotics adriamycin and daunorubicin / D.A.Gewirtz // Biochem Pharmacol. 1999. - V.57(7). - P.727-41.

66. Gibson; U.E. An antibody capture bioassay (ACB) for DNase in- humanserum samples / U.E. Gibson, D.L. Baker, D.V. Sinicropi // J. Immunol Methods. -1992. V.155(2). - P. 249-56.

67. Goguen, B. Clonogenic cytotoxicity testing by microdrop encapsulation / B. Goguen, N. Kedersha//Nature. 1993. - V.363. - P.189-190.

68. Gololobov, G.V. DNA-protein complexes. Natural targets for DNA-hydrolyzing antibodies / G.V. Gololobov, S.V. Mikhalp, A.V. Starov, A.V. Kolesnikov, A.G. Gabibov // App. Biochem. Biotechnol. 1994. - V.47. - P. 305315.

69. González-Cháveza, S. A. Lactoferrin: next term structure, function and» applications / S. A. González-Cháveza, S. Arévalo-Gallegosa, Q. Rascón-Cruz //1.ternational Journal of Antimicrobial Agents. 2009. - V.33(4). - P. 301.el-301.e8.

70. Granicka, L.H. Encapsulation of OKT3 cells in hollow fibers / L.H. Granicka, J.W. Kawiak, E. Glowacka, A. Werynski // Trans. ASAIO. 1996. -V.42. — P.863-866.

71. Gu, H.Y. The immobilization of hepatocytes on 24 nm-sized gold colloid for enhanced hepatocytes proliferation / H.Y. Gu, Z. Chen, R.X. Sa, S.S. Yuan, H.Y. Chen, Y.T. Ding, A.M. Yu // Biomaterials. 2004. - V.25. - P. 3445-51.

72. Guzman, M. L. Preferential induction of apoptosis for primary human leukemic stem cells /M. L. Guzman, C. F. Swiderski, D. S. Howard, B. Grimes, R. M. Rossi et al. // Proc Natl Acad Sci USA.- 2002. V.99. - P. 16220-16225.

73. Harosh, I. Mechanism of action of deoxyribonuclease II from human lymphoblasts / I. Harosh, D.M. Binninger, P.V. Harris, M. Mezzina, J.B. Boyd // Eur J Biochem. 1991. - Dec.5. — V.202(2). - P. 479-84.

74. Harrigan, G.G. Metabolic profiling: its role in biomarker discovery and gene function analysis / G.G. Harrigan and R. Goodacre // Kluwer Academic Publishers, 2004.-337p.

75. Hart, J.P. Some recent designs and developments of screen-printed carbon electrochemical sensors/biosensors for biomedical, environmental, and industrial analyses / J.P. Hart, A. Crew, E. Crouch // Anal. Lett. 2004. - V.37(5). - P.789-830.

76. Ito, K. Phosphodiesterase I in human urine:, purification and characterization of the enzyme / K. Ito, T. Yamamoto, N.J. Minamiura // Biochcm. 1987. - Aug. -V.102(2). -P. 359-67. ,

77. Jeulin, C. Reversible intracellular ATP changes in intact rat spermatozoa and effects on flagellar sperm movement / C. Jeulin and J.-C. Soufir // Cell Motility and the Cytoskeleton: 1992. - V.2T(3):- P.210-222;

78. Jonsson, O. Minimal safe arterial blood flow during selective; antegrade cerebral perfusion; at 20° centigrade / O. Jonsson, A. Morell, V. Zemgulis,, E. Lundstrôm, T. Tovedal et al. // Ann. Thorac. Surg. 2011. Epub ahead of print.

79. José, C. The use of monochlorobimane to determine hepatic GSH levels and synthesis / C. José, F. Checa, N. Kaplowitz // Analytical Biochemistry. 1990. -V.190(2).-P. 212-219.

80. Junowicz, E. Studies on bovine pancreatic deoxyribonuclase A. I. General properties and activation with different bivalent metals / E: Junowicz and J. Spencer//Biochim. Biophys. Acta. 1973. - V.312. - P. 72.

81. Kamei, K. The construction of endothelial cellular biosensing system for the control of blood pressure drugs / K. Kamei, T. Haruyama, M. Mie, Y.Yanagida, M. Aizawa, E. Kobatake // Biosens. Bioelectron. 2004. - V. 19. - P. 1121-4.

82. Kamp, G. Spermatozoa: models for studying regulatory aspects of energy metabolism / G. Kamp, G. Busselmann, J. Lauterwein // Cellular and Molecular Life Sciences. 1996. - V.52(5). -P.487-494.

83. Kanyshkova, T. G. DNA-hydrolyzing activity of the light chain of IgG antibodies from milk; of healthy human; mothers / T. G. Kanyshkova, D. V. Semenov, D. Yu. Khliinankov, V. N. Buneva, G. A. Nevinsky // FEBS Lett. -1997. V.416. — P.23-26.

84. Kawai, Y. Diagnostic Use of Serum Deoxyribonuclease I Activity as a Novel Early-Phase Marker in Acute Myocardial Infarction. / Y. Kawai, M. Yoshida, K. Arakawa//Circulation; 2004. - V. 109. - P. 2398-2400.

85. Kerman, K. Recent trends in electrochemical DNA biosensor technology / K. Kerman, M. Kobayashi, E. Tamiya // Meas. Sci. Technol. 2004. — V. 15. - Rl-Rll.

86. Kohen, R. Skin antioxidants: their role in aging and in oxidative stress — new approaches for their evaluation / R. Kohen // BiomedL Pharmacother. — 1999. — V.53. P.181-192.

87. Kohen, R. Biological Redox Activity: Its Importance, Methods, for Its Quantification and Implication for Health and Disease / R. Kohen, J. Hrbac // Drug Dev. Res. 2000. - V.50. - P. 516-527.

88. Kovacs, G.T. Electronic sensors with living cellular components / G.T. Kovacs // Proc. IEEE. — 2003. — V.91. — P. 915-929.

89. Kowalski, R. Immune cell function testing: an adjunct to therapeutic drug monitoring in transplant patient management / R. Kowalski, D. Post, M. C. Schneider, J. Britz, J. Thomas et al. // Clinical Transplantation. 2003. - V.17(2). -P.77-88.

90. Kravtsov, V.D. Use of the microculture kinetic assay of apoptosis to determine chemosensitivities of leukaemias / V.D. Kravtsov, J.P. Greer, J.A. Whitlock, M.J. Koury//Blood. 1998. - V.92. - P. 968-980;

91. Lachmann, P.J.' Allergic reactions, connective tissue and diseases / P.J. Lachmann// Sei. BasisMed. Ann. Rev. 1967. -P.36-58.

92. Lachmann, „ P.J: Lupusand desoxyribonuelease / P.J. Lachmann / Lupus. -2003. V.12(3). -P.202-206.

93. Lam, N.Y.L. EDTA is a better anticoagulant than heparin or citrate for delayed blood processing for plasma DNA analysis / N.Y.L. Lam, T.H. Rainer, R.W.K. Chiu, Y.M. D. Lo // Clinical Chemistry. 2004. - V.50. - P.256-257.

94. Lazarides, E. Actin is the naturally occurring inhibitor of Deoxyribonuclease I / E. Lazarides and U. Lindberg // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1974. - V.71. -P. 4742.

95. Lee, S.J. Response of MG63 osteoblast-like cells onto polycarbonate membrane surfaces with different micropore sizes / S.J. Lee, et al. // Biomaterials. 2004. - V.25. - P. 4699-707.

96. Lee, J. Three-dimensional cell culture matrices: state of the art / J. Lee, et al. // Tissue Eng. Part B Rev. 2008. - V.14. - P. 61-86.

97. Leist, M. Intracellular adenosine triphosphate (ATP) concentration: a switch in the decision between apoptosis and necrosis / M. Leist, B. Single, A.F. Castoldi, S. Kühnle, P.J. Nicotera // Exp Med. 1997. - V. 185(8). - P. 1481-6.

98. Liao, T. Reversible inactivation of pancreatic deoxyribonuclease A by sodium dodecyl sulfate. Removal of COOH-terminal residues from the denatured protein by carboxypeptidase A / T. Liao // J. Biol. Chem. — 1975. V.250. - P. 3831.

99. Liao, T.H. Deoxyribonuclease I and its clinical applications / T.H. Liao // Journal of the Formosan Medical Association. 1997. - V.96(7). — P. 481-7.

100. Liu, X. DFF, a Heterodimeric Protein That Functions Downstream of . Caspase-3 to Trigger DNA Fragmentation during Apoptosis / X. Liu, H. Zou, C. Slaughter, X. Wang // Cell. -1997. April, 18. - ¥.89(2).-PU75-1;84.;

101. Liu, Q.Y. Apoptosis-related functional features of the DNase 1-like family of nucleases / Q.Y. Liu, M. Ribecco, S. Pandey, P.R. Walker, M. Sikorska // Annals of the New York Academy of Sciences. 1999.- V.887. - P. 60-76.

102. Liu, II. Glutathione metabolism during aging and in Alzheimer disease / H. Liu, H. Wang, S. Shenvi, T. M: Hagen, R.-M Liu //Ann. N. Y. Acadl Sci. 2004, -V.1019.-P. 346-349.

103. Liu, J.L. An analysis of the magnetic resonance imaging and pathology of intracal lymphoplasmacyte-rich meningioma / J.L. Liu, J.L. Zhou, Y.H. Ma, C. Dong // Eur. J. Radiol. — 2011. Epub ahead of print.

104. Madaio, M.P. Spontaneously produced anti-DNA/DNasel autoantibodies modulate nuclear apoptosis in living cells / M.P. Madaio, M. Fabbi, M. Tiso, // Eur. J. Immunol. 1996. - V.26(12). - P. 3035-3041.

105. Mannherz, H.G. A new function for an old enzyme: the role of DNase I in apoptosis / H.G. Mannherz, M.C. Peitsch, S. Zanotti, R. Paddenberg, B. Polzar // Current Topics in Microbiology and Immunology. 1995. - V.198. - P.161-74.

106. Matsuda, M. Specificity of DNase I. estimation of nucleosides present at the 5'-phosphate terminus of a limit digest of DNA by DNase I / M. Matsuda and H. Ogoshi // J. Biochem (Tokyo). 1966. - V.59. - P. 230.

107. Matsuno, H. Kinetic Studies of DNA Cleavage Reactions Catalyzed by an ATP-Dependent Deoxyribonuclease on a 27-MHz Quartz-Crystal Microbalance / H. Matsuno, H. Furusawa, Y. Okahata // Biochemistry. 2005. - V.44 (7). - P. 2262-2270.

108. May, K.M.L. Development of a whole-cell-based biosensor for detectinghistamine as a model toxin / K.M.L. May, Y. Wang, L.G. Bachas, K.W. Andersoni

109. Anal. Chem. -2004. -V.76. -P.4156-61.

110. Meyerhotf, M.E. New in vitro analytical approaches for clinical chemistry measurements in critical care / M.E. Meyerhotf // Clin. Chem. — 1990. — V.36. — P.1567-1572.

111. Miyatake, K. Structure-functionnext term analysis and molecular modeling of DNase catalytic antibodies / K. Miyatake, H. S. Zeina, J. A. Teixeira da Silva // Immunology Letters. 2010. - March, 10. - V. 129(1). - P. 13-22.

112. Morrow, D.A. The search for a biomarker of cardiac ischemia / D.A. Morrow, J. A. de Lemos, M.S. Sabatine, E.M. Antman // Clinical Chemistry. -2003. V.49. — P.537-539.

113. Mortensen, L.S. Identifying hypoxia in human tumors: a correlation study between 18F-FMISO PET and the Eppendorf oxygen-sensitive electrode /L.S. Mortensen, S. Buus, M. Nordsmark, L. Bentzen, O.L. Munk et al. // Acta Oncol. -2010. V.49(7). - P.934-40.

114. Moschopoulou, G. Engineering of the membrane of fibroblast cells with virus-specific antibodies: a novel biosensor tool for virus detection / G. Moschopoulou, et al. // Biosens. Bioelectron. 2008. -V.24. - P. 1033-1036.

115. Mouratou, B. Development of nonradioactive microtiter plate assays for nuclease activity / B. Mouratou, S. Rouyre, S. Pauillac, J.L. Guesdon // Anal. Biochem. 2002. - V.309. - P. 40-47.

116. Murai, K. Purification and properties of deoxyribonuclease II from human urine / K. Murai, M. Yamanaka, K. Akagi, M. Anai // J Biochem. 1980. -V.87(4). - P. 1097-103.

117. Nadano, D. Measurement of deoxyribonuclease I activity in human tissues and body fluids by a single radial enzyme-diffusion method / D. Nadano, T. Yasuda and K. Kishi // Clin. Chem. 1993. - V.39/3. - P. 448-452.

118. Nevinsky, G.A. Natural catalytic antibodies (abzymes) in normalcy and pathology / G.A. Nevinsky, T.G. Kanyshkova, V.N. Buneva // Biochemistry (Mosc).-2000(11).-P. 1245-55.

119. Newman, J.D. Home blood glucose biosensors: a commercial perspective / J.D. Newman, A.P. Turner // Biosens Bioelectron. 2005. - V.20(12). - P. 243553.

120. Nitsche-Schmitz, D.P. Invasion mechanisms of Grampositive pathogenic cocci / D.P. Nitsche-Schmitz, et al. // Thromb. Haemost. 2007. - V.98. - P.488-496.

121. Odaka, C. Role of macrophage lysosomal enzymes in the degradation of nucleosomes of apoptotic cells / C. Odaka, T. Mizuochi // J Immunol. 1999. -V.163(10).-P. 5346-52.

122. Ormerod, M.G. Flow cytometry: A practical approach. / M.G. Ormerod (ed.) // IRL Press, Oxford. 1990.

123. Pagliaro, L. Glycolysis in vivo: fluorescence microscopy as a tool for studying enzyme organization in living cells / L. Pagliaro //Advances in Molecular and Cell Biology. 1995. - V.l 1. - P. 93-123.

124. Pampaloni, F. The third dimension bridges the gap between cell culture and live tissue / F. Pampaloni, et al. // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2007. - V.8. - P. 839-845.

125. Parks, D.R. Antigen-specific identification and cloning of hybridomas with a Fluorescence Activated Cell Sorter (FACS) / D.R. Parks, V.M. Bryan, V.M. Oi, V.T. Oi, L.A. Herzenberg // Proc. Natl. Acad. Sci. 1979. - V.76(4). - P. 19621966.

126. Patel, P.S. Evaluation of serum alkaline DNase activity in treatment monitoring of head and neck cancer patients / P.S. Patel, B.P. Patel, R.M. Rawal, G.N. Raval, M.M. Patel, J.B. Patel, F.P. Jha, D.D. Patel // Tumor Biol. 2000. -Y.21.-P. 82.

127. Paul, S. Catalytic hydrolysis of vasoactive intestinal peptide by human autoantibody / S. Paul, D.J. Voile, C.M. Beach, D.R. Johnson, M.J. Powell, R.J. Massey // Science. 1989. - V.244(4909). - P. 1158-62.

128. Ramsden, J.J. Optical biosensors / J.J. Ramsden // Journal of Molecular Recognition. 1997. - V.10(3). - P. 109-120.

129. Repetto, M. Oxidative stress in blood of HIV infected patients / M. Repetto, C. Reides, M. L. Gomez Carretero, M. Costa, G. Griemberg, S. Llesuy // Clin.Chim.Acta. 1996. - V.255. — P. 107-117.

130. Richie, J.P. Long-term stability of blood glutathione and cysteine in humans / J.P. Richie, Jr. P. Abraham, Y. Leutzinger // Clin Chem. 1996. - V.42(7). -P.1100-5.

131. Richter, C. Control of apoptosis by the cellular ATP level / C. Richter, M. Schweizer, A. Cossarizza, C. Franceschi // FEBS Letters. 1996. - V.378 (2). - P. 107-110.

132. Sallai, K. Antinucleosomeantibodiesand decreased deoxyribonuclease activity in sera of patients with systemic lupus erythematosus assay / K. Sallai, E. Nagy, B. Derfalvy, et al. // Clin. Diagn. Lab. Immunol. 2005. - V.12(l). - P. 5659.

133. Scully, C. Serum alkaline deoxyribonuclease in oral cancer and premalignant lesions / C. Scully, D.A. Spandidos, W.P: Booth, I.A. McGregor, P. Boyle//Biomedicine.- 1981. V.35.-P. 179.

134. Shuster, A.M. DNA hydrolyzing autoantibodies / A.M. Shuster, G.V. Gololobov, O.A. Kvashuk, A.E. Bogomolova, I.V. Smirnov, A.G. Gabibov // Science. 1992. - V.256(5057). - V. 665-7.

135. Sigma quality control test / Электронный ресурс. 1997 // Режим доступа http://www.sigmaaldrich.com/etc/medialib/docs/Sigma/EnzymeAssay/163. d4263enz.Par.000r.File.tmp/d4263enz.pdf

136. Simmonds, M.J. A nonsense mutationin exon 2 of the DNasel gene is not present in UK subjects with systemic lupus erythematosus and Graves' disease / MJ. Simmonds, J.M. Heward, M.A. Kelly, // Arthr. Rheum. 2002. - V.46(l 1). -P. 3109-3110.

137. Simonnet, H. Low mitochondrial respiratory chain content correlates with tumor aggressiveness in renal cell carcinoma / H. Simonnet, N. Alazard, K. Pfeiffer, C. Gallou, C. Beroud et al. // Carcinogenesis. 2002. - V.23(5). - P.759-68.

138. Smith, J. Redox state is a central modulator of the balance between self-renewal and differentiation in a dividing glial precursor cell / J. Smith, E. Ladidagger, M. Mayer-Proschel, M. Noble // PNAS. V.97(18). - P. 1003210037.

139. Spandidos, D.A. Serum deoxyribonucleases in patients with breast cancer / D.A. Spandidos, G. Ramandanis, J. Garas, S.D. Kottaridis // Eur. J. Cancer. -1980.-V.16.-P.1615.

140. Spence, D. M. Dynamic Monitoring of Glutathione in Erythrocytes, without a Separation Step, in the Presence of an Oxidant Insult I D. M. Spence, M. Raththagala, P. D. Root // Anal. Chem. 2006. - V.78. - P.8556-8560.

141. Stolarek, R. Effect of various agonists on nitric oxide generation by human polymorphonuclear leukocites / R. Stolarek, P. Kulf, Z. Kurmanowska, D. Nowak //Int. Clin. Lab. Res. 1998. - V.28. -P.104-109.

142. Subapriya, R. Oxidant-antioxidant status in patients with oral squamous cell carcinomas at different intraoral sites I R. Kumaraguruparan, C.R. Ramachandran, S. Nagini // Clin. Biochem. 2002. - V.35. - P. 489-493.

143. Subrahmanyam; S. Application?of natural receptors in sensors and; assays / S. Subrahmanyam; et al. // Anal: Chem: 2002; - V.74I - P.3942-3951.

144. Suck, D. DNA recognition by DNasel / D. Suck;// J. Mol. Recognita 1994. -V.7(2>-P.65-70y . - ■ ' ■ "" ■ •

145. Tamkovich, S.N. Circulating DNA and DNase activity in human blood / S.N. Tamkovich, A.V. Chercpanova, E.V. Kolesnikova, E.Y. Rykova, D.V. Pyshnyi, V.V. Vlassov, P:P: Laktiono^T/Anm:N;Y. Acad: Sci: 2006; - V.1075. — P: 191. . ,

146. Tew, M.B. A mol¿cular analysis of the low serum deoxyribonuclease activity in<lupus patients / M.B; Tew, R.W. Johnson, J.D. Reveille, et-al7/ Art hr. Rheum. 2001.-V.44(10). - P.2446-2447.,

147. Thevenot, D.R. Electrochemical biosensors: recommended definitions and classification / D.R. Thevenot, K. Toth, R. Durst et al. // Anal. Lett. 2001. - V. 38(10).-P:635-659.

148. Timme-Laragy, A. R. Antioxidant Responses and NRF2 in Synergistic Developmental Toxicity of PAHs in Zëbrafish / A. R. Timme-Laragy, L. A. Van Tiem, E. A. Linney, R.T. Di Giulio // Toxicol; Sci. 2009: - V. 109(2). - P: 217227.

149. Tkac, J. Biosensors with immobilised microbial cells using amperometric and thermal detection principles / J. Tkac, V. Stefuca, P. Gemeiner // Applications of Cell Immobilisation Biotechnology. Focus on Biotechnology. 2005. - V.8B (5). -P.549-566.

150. Tong, C. An annexin V based biosensor for quantitatively detecting early apoptotic cells / C. Tong, et al. // Biosensors and Bioelectronics. 2009. -V.24(6). — P. 1777-1782.

151. Tsujimoto, Y. Apoptosis and necrosis: intracellular ATP level as a determinant for cell death modes / Cell Death Differ. 1997. - V.4(6). - P.429-34.

152. Vaidyanathan, S.Metabolome analyses: strategies for systems biology / S. Vaidyanathan,G.G. Harrigan,R. Goodacre // Hardcover, 2005. 394 p.

153. Vane, J.R. Mechanism of action of antiinflammatory drugs / J.R. Vane and R.M. Botting // Int. J. Tissue React. 1998. - V.20(l). -P.3-15.

154. Vivancos, P. D. A nuclear glutathione cycle within the cell cycle / P. D. Vivancos, T. Wolff, J. Markovic, F.V. Pallardo, C.H. Foyer // Biochem. J. -2010. — V.431(2). — P. 169-78.

155. Vlassov, A. Characterization and selectivity of catalytic antibodies from human serum with RNase activity / A. Vlassov, C. Florentz, M. Helm, V. Naumov, V. Buneva et al. // Nucleic Acids Res. 1998. - V.26. - P.5243-5250.

156. Widlak, P. Action of Recombinant Human Apoptotic Endonuclease G on Naked DNA and Chromatin Substrates: cooperation with exonuclease and DNase I / P. Widlak, L. Y. Li, X. Wang, W. T. Garrard // J. Biol. Chem. 2001. - V.276. -P. 48404-48409.

157. Wong Shi Kam, N.Electrical stimulation of neural stem cells mediated by humanized carbon nanotube composite made with extracellular matrix protein / N.

158. Wong Shi Kam, E. Jan, N. A. Kotov // Nano Letters. 2009. - V. 9(1). - P.273-278.

159. Xing, J.Z. Dynamic monitoring of cytotoxicity, on microelectronic sensors / J.Z. Xing, L.J. Zhu, J.A. Jackson, S: Gabos, X.-J. Sun, X.-B. Wang, X. Xu // Chem. Res. Toxicol. -2005. V. 18. - P. 154-6 L

160. Xing, J.Z. Microelectronic cell sensor assay for detection" of cytotoxicity and prediction of acute toxicity / J.Z. Xing, L. Zhu, S. Gabos, L. Xie // Toxicol, in Vitro. 2006. - V.20. - P. 995-1004.

161. Yamada, K.M. Modeling tissue morphogenesis and cancer in 3D / K.M. Yamada and E. Cukierman // Cell. 2007. - V.130 (4). - P.601-610.

162. Yan, F. Immobilization and electrochemical behavior of gold nanoparticles modified leukemia K562 cells and application in drug sensitivity test / F. Yan, J. Chen, H.X. Ju // Electrochem. Commun. 2007. - V.9. - P. 293-8.

163. Yang, L.J. Interdigitated array microelectrodebased electrochemical impedance immunosensor for detection of Escherichia coli 0157:H7 / L.J. Yang, Y.B. Li, G.F. Erf// Anal. Chem. 2004. - V.76. - P. 1107-13.

164. Yasuda, T. Serum deoxyribonuclease I can be used as a useful marker for diagnosis of death due to ischemic heart disease / T. Yasuda, R. Iida, Y. Kawai, T. Nakajima, Y. Kominato et al. // Legal Medicine. 2009. - V.l 1. - P.S213-S215.

165. Yeh, T.M. Deoxyribonuclease-inhibitory antibodies in systemic lupus erythematosus / T.M. Yeh, H.C. Chang, C.C. Liang, et al. // J. Biomed. Sei. -2003. V.10(5). - P. 544-551.

166. Zaman, M.H. Migration of tumor cells in 3D matrices is governed by matrix stiffness along with cell-matrix adhesion and proteolysis / M.H. Zaman, L.M. Trapani, A.L. Sieminski, D. MacKellar, H. Gong et al. // PNAS. 2006. -V. 103(29). -P.10889-10894.

167. Znidarcic, Z. Clinical cytology and primary health care of children and adults / Z. Znidarcic, T. Jeren, G. Kaie, I. Kardum-Skelin, A. Rnezevic-Obad et al. // Coll Antropol. 2010. - V.34(2). - P.737-48.

168. Zunino, F. The interaction of daunorubicin and doxorubicin with DNA and chromatin / F. Zunino, A. Di Marco, A. Zaccara, R. A. Gambetta // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) Nucleic Acids and Protein Synthesis. - 1980. -V.607(2). - P.206-214.