Роль мелатонина и дофамина в регуляции межклеточных взаимодействий в первичных культурах гепатоцитов крыс тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.04, кандидат наук Лазарев Дмитрий Сергеевич

• Лазарев Дмитрий Сергеевич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Лазарев Дмитрий Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Околочасовые ритмы как маркёр межклеточных взаимодействий клеток в культуре

1.2 Механизмы и сигнальные факторы организации суммарного ритма синтеза белка в культуре гепатоцитов

1.2.1 Ганглиозиды как сигнальные факторы синхронизации ритма синтеза белка в культуре гепатоцитов

1.2.2 Значение ионов кальция в синхронизации ритма синтеза белка в культурах гепатоцитов

1.2.3 Протеинкиназы как ключевое звено в механизме синхронизации суммарного популяционного ритма синтеза белка в культуре гепатоцитов

1.2.4 Мелатонин как синхронизатор межклеточных взаимодействий в культуре гепатоцитов крысы

1.3 Возрастные особенности синхронизации ритма синтеза белка. Воздействие сигнальных факторов на ритм синтеза белка в гепатоцитах старых крыс

1.4 Длительность действия сигнальных факторов

1.5 Ганглиозиды и катехоламины действуют на ритм синтеза белка независимо друг от друга

1.6 Действие синхронизаторов ритма синтеза белка на культуры стромальных стволовых клеток и кератиноцитов линии НаСаТ

1.7 Межклеточные взаимодействия у бактерий и протистов

1.8 Дофамин. Основные свойства

1.9 Выделение белков в среду как фактор формирования единого ритма синтеза белка в культуре гепатоцитов

1.10 Катаболизм белков как фактор формирования единого ритма синтеза белка в культуре гепатоцитов. Протеасомы как один из

основных путей катаболизма белков

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Общая организация и схеме постановки опытов

2.2 Выделение клеток печени крысы

2.2.1 Длительность культивирования клеток в различных экспериментах

2.2.2 Исследование кинетики синтеза белка

2.3 Подбор среды для исследования динамики секреции белка

2.4 Разработка метода для исследования динамики секреции белка

2.4.1 Построение калибровочной кривой

2.4.2 Исследование динамики секреции белка в среду

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ

3.1 Длительность сохранения синхронизирующего ритм синтеза белка эффекта мелатонина при введении его in vivo

3.2 Влияние фенилэфрина на кинетику синтеза белка в разреженных культурах гепатоцитов при введении его in vivo

3.3 Влияние дофамина на кинетику синтеза белка в культурах гепатоцитов крысы

3.3.1 Влияние дофамина на кинетику синтеза белка в разреженных культурах. Отсутствие эффекта синхронизации

3.3.2 Влияние дофамина на кинетику синтеза белка в плотных культурах гепатоцитов. Нарушение синхронизации ритма синтеза белка

3.4 Кондиционированная среда, взятая от плотных культур, предобработанных дофамином, не синхронизирует ритм синтеза белка в разреженных культурах гепатоцитов

3.5 Восстановление ритма синтеза белка в плотных культурах, обработанных дофамином под влиянием ганглиозидов, мелатонина и норадреналина

3.5.1 Влияние ганглиозидов на ритм синтеза белка в плотной культуре, предобработанной дофамином

3.5.2 Влияние мелатонина и норадреналина на ритм синтеза белка в плотной культуре, предобработанной дофамином

3.6 Обратимость эффекта дофамина

3.6.1 Влияние дофамина на суммарный ритм синтеза белка при введении его крысе in vivo

3.6.2 Время сохранения дезорганизующего ритм синтеза белка эффекта дофамина in vivo

3.6.3 Устранение десинхронизирующего эффекта дофамина под действием мелатонина при введении его in vivo

3.7 Выделение белка из клетки и его катаболизм как факторы формирования конечного рисунка кинетики синтеза белка

3.7.1 Исследование динамики секреции белков в среду

3.7.2 Влияние ингибирования процесса протеасомной деградации белков на формирование конечного рисунка кинетики синтеза белка в культурах гепатоцитов

3.7.2.1 Кратковременное воздействие MG132 на ритм синтеза белка

3.7.2.2Длительное воздействие MG132, улучшение межклеточных взаимодействий при помощи ганглиозидов, введенных на фоне длительного воздействия MG132

3.7.2.3 Эффект мелатонина на фоне длительного воздействия MG132

3.7.2.4 Действие стимулятора протеинкиназ форбол миристат ацетата на кинетику синтеза белка на фоне длительного действия MG132

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

ПАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль мелатонина и дофамина в регуляции межклеточных взаимодействий в первичных культурах гепатоцитов крыс»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Проблема межклеточных взаимодействий является весьма актуальной, поскольку она охватывает различные аспекты жизнедеятельности тканей и органов в норме и при патологии. В частности, межклеточные взаимодействия играют важную роль в регуляции эмбриогенеза гисто- и органогенеза, канцерогенеза и других процессов. Одним из подходов к изучению этой проблемы является анализ кинетики синтеза белка в клетках. Всестороннее исследование результатов использования данного показателя позволило сделать выводы о том, что основной механизм организации суммарного ритма синтеза белка обусловлен прямыми межклеточными взаимодействиями. Ритм синтеза белка — один из вариантов метаболических околочасовых ритмов. Он, как и другие околочасовые ритмы, не имеющие внешнего пейсмекера, является фундаментальным свойством клетки. Наличие этого ритма свидетельствует о степени согласованности (синхронизации) активности клеток при выполнении органом определенных функций, а линейная кинетика -показатель несинхронного состояния популяции, то есть отсутствие интенсивных межклеточных взаимодействий. (Бродский В.Я., 2014). Особое значение имеют исследования на модели культуры клеток, поскольку клеточная культура — это хорошо контролируемая (идеализированная) система для изучения эффектов различных биологически активных веществ в определенных дозах. Приобретаемая при этом информация является важным компонентом для изучения более сложных межклеточных взаимодействий, осуществляющихся в условиях целого организма.

Степень разработанности проблемы. В настоящее время особое внимание уделяется поиску механизмов регуляции синхронизации деятельности клеток с позиции проблемы межклеточных взаимодействий (Hammond K.D. et al. 1989; Brodsky V.Y., 1975; Бродский В.Я., 1998;

Бродский В.Я., 2000; Brodsky V.Y., 2006; Звездина Н.Д. и др., 2008). Есть основания считать, что основными звеньями формирования единого ритма синтеза белка являются: воздействие на клетки определенных факторов-организаторов, изменение уровня ионов кальция в цитоплазме клеток, активация протеинкиназ и изменение интенсивности фосфорилирования белков. Кроме того, существенную роль в регуляции функциональной активности клеток при формировании околочасового ритма синтеза белка играют ганглиозиды, которые вырабатываются самими клетками и отделяются от их поверхности (Бродский В.Я., и др., 1996; Звездина Н.Д. и др., 2000; Brodsky V.Y., 2006), а также вещества, поступающие из крови и воздействующие на клетки извне через рецепторы. К их числу относятся: адреналин и норадреналин, серотонин и его производное - мелатонин; из известных фармакологических препаратов таким свойством обладает фенилэфрин (Бродский В.Я. и др., 2000; Звездина Н.Д. и др., 2008; Бродский В.Я., 2009). Показано, что наиболее эффективным организатором околочасового ритма синтеза белка в культуре является мелатонин (Звездина Н.Д. и др., 2008), и что он обладает синхронизирующим эффектом при введении in vivo с последующим приготовлением культур. (Brosdky V.Y et al, 2008; Brodsky V.Y. et al, 2010).

В настоящей работе продолжено изучение эффектов мелатонина в организации ритма синтеза белка, в частности, исследована продолжительность сохранения его действия при введении in vivo. Кроме того, было изучено влияние нового (в контексте данной проблемы) вещества - дофамина. При этом надо отметить, что в предыдущих исследованиях основные сведения о регуляции становления ритма синтеза белка были получены в основном в условиях культуры. В этой связи надо отметить, что действия указанных факторов при введении их in vivo изучены недостаточно, и поэтому в настоящей работе было проведено исследование эффектов фенилэфрина, мелатонина и дофамина при их

прижизненном введении животному с последующим приготовлением культуры клеток для соответствующего анализа кинетики синтеза белка.

В целях углубления представлений о механизмах регуляции состояния межклеточных взаимодействий в работе, кроме вышеперечисленных, целесообразно изучить следующие показатели: динамику количества белка, выделяемого из клетки; интенсивность его разрушения в протеасомах. Это исследование может дать представление о механизмах удаления белка из клетки, что является негативным контролем ритма синтеза белка. Также следует изучить действие уже известных синхронизаторов ритма синтеза белка (мелатонина, норадреналина, ганглиозидов) в условиях сниженной активности протеасом, и роль протеинкиназ в данном процессе в аналогичных условиях.

Цель работы: исследовать влияние мелатонина, дофамина и других факторов в регуляции межклеточных взаимодействиях на основе анализа ритма синтеза белка в культурах гепатоцитов.

Задачи исследования:

1. Исследовать динамику длительности сохранения эффекта синхронизации ритма синтеза белка в культуре, полученной из печени животного в определенные сроки после введения им мелатонина; провести сравнительный анализ действия мелатонина и фенилэфрина на кинетику синтеза белка в аналогичных условиях.

2. Изучить влияние дофамина на кинетику синтеза белка в культуре гепатоцитов in vitro.

3. Изучить влияние дофамина на кинетику синтеза белка в культуре, полученной из печени животного в определенные сроки после прижизненного введения им дофамина.

4. Изучить динамику процессов выделения белка из клеток и значение внутриклеточной деградации белка в реализации механизмов межклеточных взаимодействий.

5. Исследовать влияние мелатонина и других синхронизаторов ритма синтеза белка (норадреналин, ганглиозиды, активатор протеинкиназ форбол миристат ацетат(ФМА)) в условиях сниженной активности протеасом.

Степень обоснованности научных положений, выводов, рекомендаций. Научные положения и практические рекомендации, сформулированные автором в диссертации, основаны на изучении достаточного объема материала, полученного от экспериментальных животных. В работе использованы методы исследования, полностью отвечающие поставленным задачам. Приведены результаты 17 экспериментов. Графики, полученные в результате статистического анализа достоверно отражают наличие или отсутствие межклеточной кооперации. Выводы аргументированы и вытекают из проведенных автором исследований.

Научная новизна работы. В работе впервые:

1. Показано, что продолжительность сохранения синхронизирующего действия мелатонина на ритм синтеза белка при его введении in vivo в различные сроки после введения мелатонина с последующим анализом кинетики синтеза белка в культуре составляет как минимум двое суток.

2. Установлено, что фенилэфрин, введенный in vivo, не синхронизирует синтез белка в культуре.

3. Дофамин нарушает предсуществующий ритм синтеза белка. При этом существенно, что дезорганизующий эффект дофамина обратим, а также ритм может быть восстановлен под влиянием других, исследуемых в работе синхронизаторов (ганглиозидов и мелатонина).

4. Проведено исследование роли процессов выделяемого белка из клетки, а также его протеасомной деградации в формировании рисунка кинетики синтеза белка, т.е. изучена возможность влияния катаболизма белков на ритм их синтеза, т.е. на межклеточные взаимодействия. При этом

выявлено существенное влияние снижения активности протеасом на состояние межклеточных взаимодействий, а именно их снижение, что отражается в нарушении ритма синтеза белка.

5. Исследованы особенности эффектов мелатонина и других известных синхронизаторов ритма синтеза белка на фоне ингибирования активности протеасом, они восстанавливают ритм синтеза белка, то есть улучшают межклеточные взаимодействия.

Научно-практическая значимость. Исследование носит экспериментальный характер и направлено на изучение влияния определенных биологически активных веществ на регуляцию межклеточных взаимодействий. Сведения, полученные об особенностях действия мелатонина фенилэфрина, ганглиозидов, норадреналина и дофамина на межклеточные взаимодействия в различных ситуациях могут быть полезны при дальнейшем исследовании различных аспектов изучаемой проблемы с практической и теоретический точки зрения. Это обусловлено, в частности, тем, что используемые в экспериментах вещества активно применяются в клинической практике. Существенно, что при оценке эффектов этих веществ выявлено положительное влияние на межклеточные взаимодействия мелатонина, и отрицательное влияние на них дофамина. Особое значение имеет информация о роли процессов выделения и деградации белков в регуляции межклеточных взаимодействий. Эти сведения важны для углубления существующих представлений в данной области клеточной биологии, поскольку в настоящее время выявлена важная роль состояния протеасомной активности в регуляции деятельности клеток различных популяций. Кроме того, полученная информация, на наш взгляд, представляет интерес в плане изучения «ненервной» функции некоторых нейротрансмиттеров (в частности, норадреналина), используемых в нашей работе. Полученные данные, возможно, следует учитывать при сочетанном применении препаратов, обладающих антагонистическими эффектами на межклеточные

взаимодействия. Результаты проведенного исследования могут быть использованы в учебном процессе на кафедрах биологии, гистологии, фармакологии, а также в работе лабораторий, занимающихся соответствующими аспектами проблем клеточной биологии, гепатологии, онкологии и других областей.

Положения, выносимые на защиту.

1. В работе получены дополнительные сведения о влиянии биологически активных веществ (мелатонин, дофамин, ингибитор протеасом MG132) на степень кооперации гепатоцитов, о чем свидетельствуют показатели кинетики синтеза белка и его выделения.

2. Синхронизирующее влияние мелатонина на ритм синтеза белка (повышающее интенсивность межклеточных взаимодействий), исследованное в экспериментах с введением его in vivo и последующем получении культуры гепатоцитов продолжается минимум двое суток. Фенилэфрин в аналогичной ситуации не оказывает синхронизирующего влияния на культуры гепатоцитов.

3. Дофамин не обладает синхронизирующим ритм синтеза белка эффектом в отличие от мелатонина и других, ранее изученных (в контексте данной проблемы) катехоламинов - норадреналина и адреналина.

4. Дофамин обладает дезорганизующим действием на предсуществующий ритм синтеза белка как при внесении его в культуру, так и после введения его in vivo, то есть дофамин нарушает межклеточные взаимодействия. Указанный эффект в обоих случаях обратим.

5. Характер регистрируемой кинетики синтеза белка зависит от скорости его синтеза, от скорости выделения белка из клетки, а также от интенсивности его катаболизма. Выделение белков из клетки происходит в околочасовом ритме.

6. Активность протеасом влияет на состояние межклеточных взаимодействий, о чем свидетельствует нарушение ритма синтеза белка при их ингибировании.

Апробация работы. Материалы работы на совместном заседании сотрудников кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии лечебного факультета и кафедры биологии педиатрического факультета федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н.И. Пирогова» Минздрава России 18 апреля 2017 года. Основные положения работы доложены на VII международной (XVII всероссийской) Пироговской научной конференции студентов и молодых ученых в 2013 году и XVI Школе-Конференции «Актуальные проблемы биологии развития» ИБР РАН, 28.10. 2013)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 4 - статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения, заключения, выводов, списка цитируемых литературных источников, состоящего из 157 ссылок (35 отечественных и 122 иностранных). Общий объем диссертации составляет 142 страниц машинописного текста. Иллюстративный материал содержит 23 рисунка и 17 таблиц.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Околочасовые ритмы как маркёр межклеточных взаимодействий клеток в культуре.

Прямые межклеточные взаимодействия - процесс передачи сигнала от одной клетки непосредственно к другой. Он реализуется через специализированные клеточные контакты или через межклеточную среду. Результатом прямых межклеточных взаимодействий является согласованная деятельность клеток в составе популяции. В частности, синхронизируется функциональная активность клеток, например, колебания интенсивности синтеза белка в отдельных клетках. Результатом этого является установка единого ритма синтеза белка во всей популяции. По периодичности колебаний такой ритм относятся к околочасовым. Околочасовые ритмы синтеза белка в различных клетках впервые были описаны В.Я. Бродским более 50 лет назад (Brodsky V.Y., 1975, 2006; Бродский В.Я., Нечаева Н.В., 1988; Бродский В.Я., 1998, 2000; 2014). Помимо ритма синтеза белка, описаны околочасовые ритмы синхронной активности ферментов (Kuempel P.L. еt al., 1965; Hammond K.D. et al., 1989), дыхания, гликолиза (Edwards S.W., Lloyd D., 1978; Ghosh A.K. et al., 1971; Chance B. et al.; 1973), которые также могут быть результатом межклеточных взаимодействий. Другими примерами межклеточных взаимодействий могут служить синхронные деления в колонии бактерий (Onken A., Messer W., 1973). Может быть синхронным и движение клеток. В частности, таким путем образуются колонии бактерий. (Miller M.B., Bassler B.L., 2001;)

Околочасовой ритм синтеза белка, выявленный Бродским В.Я и соавторами (Бродский В.Я., 1994а) был в числе прочих характерен и для культуры гепатоцитов крысы. В дальнейших исследованиях этот объект стал основным при изучении ритма синтеза белка как показателя состояния межклеточных взаимодействий.

Для экспериментального обоснования того, что популяционный ритм синтеза белка является критерием реализации межклеточных взаимодействий в культуре гепатоцитов были использованы две клеточные популяции, выделенные из печени одной и той же крысы. В обеих популяциях присутствовал синхронный ритм синтеза белка, при этом фазы ритма в одной из них были смещены путем охлаждения данной популяции (Бродский В.Я., 1994а). Полной противофазности добиться в эксперименте было невозможно из-за нерегулярности околочасовых ритмов синтеза белка каждой культуры (обзоры Бродский В.Я., 1998, 2000, 2006), однако прослеживалась тенденция приближения к противофазности. Цель описываемого эксперимента заключалась в смешении противофазных популяций. Поскольку в каждой из них присутствовал синхронный ритм синтеза белка, противоположный по фазам, можно было предположить, что колебания будут гаситься, и общий ритм сформироваться не может. Однако при кокультивировании этих популяций в общей среде возникал единый ритм синтеза белка. Таким образом, эксперимент показал, что в вышеописанных условиях в культуре происходит самосинхронизация ритма синтеза белка. Описанный эксперимент был проведен всего через 2 часа после прикрепления клеток к стеклам, когда они еще не успевали образовать монослой и между клетками оставались промежутки, что позволило сделать вывод о взаимодействии клеток через культуральную среду.

При продолжении исследований в этом направлении было показано (Бродский В.Я. и др., 1994б), что расстояние между клетками в популяции влияет на наличие или отсутствие в ней синхронного ритма синтеза белка. В ходе исследований изучали культуры, полученные из разведенной суспензии гепатоцитов (разреженная культура), где расстояние между клетками значительно превышало диаметр самих клеток. В большей части опытов с такими культурами кинетика суммарного синтеза белка не становилась синхронной. Напротив, в культурах, полученных из

неразведенной суспензии (плотная культура) гепатоцитов почти всегда формировалась синхронная ритмическая кинетика синтеза белка. Таким образом, было показано, что степень удаленности клеток друг от друга влияет на результаты их взаимодействия, а именно на степень синхронности индивидуальных ритмов каждой клетки. Чем больше была удаленность клеток друг от друга, тем реже возникал единый синхронный ритм синтеза белка. Это обстоятельство, по мнению авторов, также свидетельствовало о важной роли среды в межклеточных взаимодействиях. Интересным является факт, что разреженная культура синтезировала белки интенсивнее в пересчете на клетку. (Бродский В.Я. и др., 1995а)

На основании полученных данных было сделано предположение о выделении клетками в среду активных факторов, обеспечивающих передачу сигналов между ними и возникновение единого ритма синтеза белка в популяции, которые, к тому же, довольно быстро распространяются в среде.

Как показали исследования, ритм синтеза белка характерен не только для культур гепатоцитов, но и для клеток в составе нативной печени. Для выявления наличия или отсутствия синхронного ритма синтеза белка были исследованы срезы предварительно частично денервированной печени (Бродский В.Я. и др., 1995б). Денервация была нужна для максимального уменьшения влияния нервной регуляции на деятельность гепатоцитов. Печень денервировали, перерезая ветви блуждающего нерва в сочетании с париетальной невротомией. Ритм синтеза белка был найден как в контрольных срезах печени (крысы без ваготомии), так и после ваготомии. Вследствие денервации кровоток в печени был сильно замедлен, что говорит о том, что была ослаблена и гуморальная регуляция деятельности гепатоцитов. Также было показано (Фатеева В.И., Дубовая Т.К., 1994), что в культурах гепатоцитов, полученных из денервированной печени, ритм синтеза белка не нарушался и имел синхронный характер; это также подтверждает, что нарушение иннервации не влияет на прямые взаимодействия между гепатоцитами.

1.2 Механизмы и сигнальные факторы организации суммарного ритма синтеза белка в культуре.

Как было отмечено выше, в плотных культурах всегда присутствует ритм синтеза белка, а в разреженных - практически всегда отсутствует. На этом основании предположили, что плотная культура выделяет в среду большее количество активных факторов-синхронизаторов. Экспериментально было показано, что такая среда может способствовать синхронизации ритма синтеза белка в клетках разреженной культуры. (Бродский В.Я. и др., 1995в). При кокультивировании разреженной и плотной культуры в общей среде, в разреженной культуре также формировался ритм синтеза белка. Таким образом было показано, что наличие или отсутствие синхронного ритма синтеза белка можно рассматривать как маркёр межклеточных взаимодействий. Следующим необходимым этапом для изучения механизмов организации суммарного ритма синтеза белка стал вопрос об идентификации факторов синхронизации ритма синтеза белка в культуре.

1.2.1 Ганглиозиды как сигнальные факторы синхронизации ритма синтеза белка в культуре гепатоцитов.

На основании имеющихся в литературе данных и полученных ранее проф. В.Я. Бродским результатов (Бродский В.Я., 1994а, б), была высказана гипотеза о том, что этими факторами могут являться ганглиозиды. В следующих работах эта гипотеза была проверена и подтверждена. Известно, что ганглиозиды являются комплексными гликосфинголипидами, содержащими один или более остатков сиаловых кислот. Они синтезируются путем присоединения глюкозы к церамиду ферментом гликозил-церамид синтазой. Ганглиозиды содержатся в большинстве клеток, но больше всего их в клетках головного мозга. Из мозга выделяют большой спектр ганглиозидов (смесь), различающихся по химической структуре ^М1, GD1a, GD1b, GT1b). (обзор Lauc а, Heffer-Lauc М., 2005) Наименования ганглиозидов строятся по системе, предложенной

Svennerholm L. (1964). Установленные функции ганглиозидов на наружных мембранах клеток могут быть достаточно многообразными, например они являются специфическими лигандами для связывания белков (Riggott M.J., Matthew W.D., 1996); могут выступать в роли организаторов липидных рафтов (Sonnino S. et al., 2007) (микродоменов), которые модулируют активность различных белков через латеральные взаимодействия на той же самой мембране; ганглиозиды могут быть вовлечены в регулировку ряда сигнальных процессов на мембранах клеток. (Hakomori S. et al., 1993; Fujitani M. et al., 2005). Кроме того, они могут регулировать клеточную пролиферацию (Yogeeswaran G., Hakomori S., 1975), дифференцировку клеток (Kopitz J. et al., 1996), клеточное распознавание, адгезию и апоптоз (Fieizi Т., 1985; Cheresh D.A. et al., 1986; Collel A. et al., 2001). Имеются данные, что ганглиозиды могут препятствовать токсическому воздействию ряда нейрофармакологических препаратов на развитие эмбрионов морских ежей (Buznikov G.A. et al., 1975). Из вышесказанного можно сделать вывод, что ганглиозиды напрямую участвуют в межклеточных взаимодействиях. Экпрессия ганглиозидов изменяется при вирусных трансформациях (Furukawa K. et al., 1993), злокачественном перерождении (Fuentes R. et al., 1997). Кроме того, имеются сведения, что ганглиозиды могут являться кофакторами аденилат-циклазы (Partington C.R., Daly J.W., 1979), а также являются кальций-связывающими кофактороми в синаптической передаче (Svennerholm L., 1980).

Ганглиозиды могут отделяться от мембраны в окружающую среду (Kloppel, Т. M. et al., 1977), этот процесс назван шеддингом. Онкологически трансформированные клетки выделяют значительно больше ганглиозидов. Следует отметить, что в пересчете на клетки при малой плотности клеточной культуры ганглиозидов выделяется больше, чем из клеток культуры большей плотности, что было показано на культуре асцитной опухоли мыши. Несмотря на это, в единице объема среды, кондиционированной плотными культурами ганглиозидов содержится

больше, чем в разреженной (Shaposhnikova G.I. et al., 1984). Также было установлено, что ганглиозиды могут переходить с одной клетки на другую через среду, минуя прямой контакт. (Olshefski R., Ladish S., 1996). Ингибирование синтеза ганглиозидов нарушает этот процесс. Описан повышенный перенос ганглиозидов с мембраны одной клетки на другую при повышенных температурах. Экзогенные ганглиозиды могут встраиваться в клеточные мембраны. Эффекты могут быть различными, в зависимости от типа клеток и ганглиозидов. (Lauc G., Heffer-Lauc M., 2005) Также установлено, что встраивание в мембраны ганглиозидов, выделенных самими клетками намного выше, чем экзогенных ганглиозидов (Olshefski R., Ladisch S., 1996). Выделение ганглиозидов опухолевыми клетками предотвращает воздействие на них иммунной системы. (Li R. et al., 1993; Potapenko M. et al., 2007).

Исходя из приведенных данных о том, что ганглиозиды активно участвуют в межклеточных взаимодействиях, было высказано предположение, что они могут быть фактором, синхронизирующим ритм синтеза белка в культуре гепатоцитов. Экспериментально это было подтверждено в лаборатории В.Я. Бродского (Бродский В.Я. и др., 1996). Из печени крыс выделяли клетки и формировали плотные и разреженные культуры. Часть разреженных культур была обработана суммарными ганглиозидами мозга быка (BBG). Состав смеси был следующим: GM1 (20%), GD1a (40%), GD1b (16%), GT1B (20%) и около 4% минорных ганглиозидов. Согласно литературе, подобный состав ганглиозидов был обнаружен и в печени, хотя и в другом соотношении: GM1 - 14%, GD1a -30%, GD1b и GT1b - 9%, кроме того в печени содержится около 30% GM3 (Ghidoni R. et al, 1986). Следует также отметить, что, начиная с этой работы для культивирования гепатоцитов начали использовать специально разработанную среду без сыворотки (Бродский В.Я. и др., 1996), так как сыворотка сама может содержать сигнальные факторы, в том числе и ганглиозиды, что должно было быть исключено в опыте.

В разреженных несинхронных по ритму синтеза белка культурах, к которым была добавлена вышеописанная смесь ганглиозидов, ритм синтеза белка становился синхронным. Позже (Бродский В.Я. и др., 1997) было показано, что из индивидуальных фракций ганглиозидов этой смеси синхронизируют ритм синтеза белка в популяции только GM1 и GD1а. Также эти фракции повышали средний уровень синтеза белка. Ганглиозиды GT1b и GM3, не вызывали синхронизацию ритма. Следует отметить, что GM3 составляет в печени до трети всего объема ганглиозидов, но не синхронизирует ритм синтеза белка. В вышеуказанной работе с использованием иммунофлуоресцентного метода было выявлено появление и увеличение содержания GM1 и процессе кондиционирования среды. Ритм синтеза белка появлялся в первые 30-60 минут после смены среды в культуре. Как в плотных культурах, так и в разреженных были обнаружены и светящиеся, и темные клетки, однако их соотношение было различным. В плотных культурах (через 30 мин после смены среды) светились практически все клетки, что было следствием интенсивного накопления GM1 в среде в достаточном для синхронизации ритма количестве. Многократная смена среды приводила как к потере свечения, так и к потере синхронизации ритма синтеза белка.

В разреженных культурах после многократной смены среды свечение было слабым, а ритм отсутствовал. Тем не менее, если такую культуру не отмывали в течение суток клетки светились интенсивно, и также присутствовал синхронный ритм синтеза белка. Свечение GM1 быстро появлялось в разреженной культуре при инкубации ее с препаратом суммарных ганглиозидов мозга быка или только фракции GM1. Такую же картину можно было наблюдать и после добавления к разреженной культуре среды, предварительно кондиционированной плотной культурой. Интенсивность свечения GM1 зависела от количества клеток, от времени кондиционирования среды и от расстояния между клетками. В популяции разреженных культур обнаруживались группы клеток, находящихся рядом.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лазарев Дмитрий Сергеевич, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бродский, В.Я. О природе околочасовых (ультрадианных)

внутриклеточных ритмов. Сходство с фракталами / В.Я. Бродский // Известия АН. - сер. биол. - 1998. - №3. - С.316-329.

2. Бродский, В.Я. Клеточная теория. Развитие в исследованиях

межклеточных взаимодействий / В.Я. Бродский // Онтогенез. - 2009. -Т.40. - №.5. - С.323-333.

3. Бродский, В.Я. Околочасовые (ультрадианные) клеточные ритмы: начало

исследований, некоторые итоги / В.Я. Бродский // Онтогенез. 2000. - Т.31. - №6. - С.410-419.

4. Бродский, В.Я. Околочасовые метаболические ритмы / В.Я. Бродский // Биохимия. 2014. - Т.79. - №6. - С.478-491.

5. Бродский, В.Я. Прямые межклеточные взаимодействия и "социальное

поведение" клеток млекопитающих, протистов и бактерий, возможное причины многоклеточности / В.Я. Бродский // Онтогенез. - 2009. - Т.40. -№.2. - С.97-111.

6. Бродский, В.Я. Мезанхимные стромальные клетки организуют ритм

синтеза белка при действии экзогенного синхронизируюего сигнала / В.Я. Бродский, А.В. Васильев, В.В. Терских, Н.Д. Звездина, В.И. Фатеева, Л.А. Мальченко, Е.В Киселева, Е.И. Буеверова. // Онтогенез. -2012. - Т.43. - №3. - С.229-232

7. Бродский, В.Я. Мелатонин синхронизирует ритм синтеза белка в

культурах гепатоцитов как агонист внутриклеточного кальция и протеинкиназ / В.Я. Бродский, В.А. Голиченков, Н.Д. Звездина, В.И. Фатеева, Л.А. Мальченко. // Онтогенез. - 2009. - Т40. - №3. - С. 231-236.

8. Бродский, В.Я. Мелатонин усиливает синтез белка и синхронизирует ритм

синтеза в культурах гепатоцитов старых крыс / В.А. Голиченков, Н.Д. Звездина, Т.К. Дубовая, В.И. Фатеева, Л.А. Мальченко, О.В. Бурлакова, А.Ю. Беспятых. // Онтогенез. 2008. - Т. 39, №6. - С. 443-47.

9. Бродский, В.Я. Ритм синтеза белка в денервированной печени крысы / В.Я.

Бродский, Т.К. Дубовая, Н.В. Нечаева, В.И. Фатеева, Т.Е. Новикова, И.Г. Гвазава. // Изв. РАН. Сер. биол. 1995. -№2. -C.133-136.

10. Бродский, В.Я. Блокатор адренорецепторов празозин не препятствует синхронизации ритма синтеза белка экзогенными ганглиозидами в культуре гепатоцитов / В.Я. Бродский, Н.Д. Звездина, Н.В. Нечаева, Т.Е Новикова., И.Г. Гвазава, В.И. Фатеева. // Изв. РАН, Сер. биол. - 2001. - N 1. - С. 5-10

11. Бродский, В.Я. Ритм синтеза белка / В.Я. Бродский, Н.В. Нечаева. // М. Наука. - 1988. - 239 с.

12. Бродский, В.Я. Фенилэфрин синхронизирует ритм синтеза белка в культурах гепатоцитов. / В.Я. Бродский, Н.В. Нечаева, П.В. Авдонин, Н.Д. Звездина, Т.Е. Новикова, И.Г. Гвазава, В.И. Фатеева. //Изв. РАН. Сер. биол. 2000. - №1. С.12-16.

13. Бродский, В.Я. Изменения концентрации ионов кальция и ритм синтеза белка в культуре гепатоцитов / В.Я. Бродский, Н.В. Нечаева, Н.Д. Звездина, П.В. Авдонин, Т.Е. Новикова, И.Г. Гвазава, В.И. Фатееваю. // Изв. РАН, Сер. биол. - 2002. - N 1. - С. 10-16

14. Бродский, В.Я. Последействие синхронизаторов ритма синтеза белка в гепатоцитах in vitro / В.Я. Бродский, Н.В. Нечаева, Н.Д. Звездина, Т.Е. Новикова, В.И. Фатеева, И.Г. Гвазава, Л.А. Мальченко. // Онтогенез. -2006. - Т.37. - №1. - С.63-65.

15. Бродский, В.Я. Ганглиозиды синхронизируют ритм синтеза белка в гепатоцитах in vitro / В.Я. Бродский, Н.В. Нечаева, Н.Д. Звездина, Т.Е. Новикова, И.Г. Гвазава, В.И. Фатеева. // Изв. РАН. Сер. биол, - № 5. -1996. С. 517-522.

16. Бродский, В.Я. Синхронизация ритма синтеза белка в культурах гепатоцитов происходит при кондиционировании среды с накоплением ганглиозида GM1 в клетках: иммуноцитохимическое исследование / В.Я.

Бродский, Н.В. Нечаева, Н.Д. Звездина, Т.Е. Новикова, И.Г. Гвазава, В.И. Фатеева. // Изв. РАН. Сер. Биол. - № 4. - 1997. - С. - 389-399.

17. Бродский, В.Я. Дистантное взаимодействие клеток в культуре гепатоцитов. Популяционный ритм синтеза белка / В.Я. Бродский, Н.В. Нечаева, Т.Е. Новикова, И.Г. Гвазава, В.И. Фатеева. // Изв. РАН, сер. биол. - 1994. - №6. - С. 946-948.

18. Бродский, В.Я. Кондиционированная среда способствует синхронизации колебаний интенсивности синтеза белка в гепатоцитах in vitro / В.Я. Бродский, Н.В. Нечаева, Т.Е. Новикова, И.Г. Гвазава, В.И. Фатеева. // Доклады АН. - 1995. - Т. 340. - №5. С. 712-714.

19. Бродский, В.Я. Интенсивность синтеза белка в клетке разведенной культуры гепатоцитов выше, чем в плотной культуре / В.Я. Бродский, Н.В. Нечаева, Т.Е. Новикова, И.Г. Гвазава, В.И. Фатеева. // Известия АН - 1995. - N5. -C. 517-520

20. Бродский, В.Я. Самосинхронизация клеток в культуре гепатоцитов с противофазными колебаниями интенсивности синтеза белка / В.Я. Бродский, Н.В. Нечаева, Т.Е. Новикова, И.Г. Гвазава, В.И. Фатеева. // Изв. РАН, сер. биол. - 1994. - №6. - С. 853-858

21. Бродский, В.Я. Возрастные особенности ритма синтеза белка в гепатоцитах. Влияние межклеточной среды / В.Я. Бродский, Н.В. Нечаева, Н.Д. Звездина, Т.Е. Новикова, И.Г. Гвазава, В.И. Фатеева, Л.А. Мальченко. // Онтогенез. - 2005. - Т. 36, N 1. - С. 9-17.

22. Бродский, В.Я. Кооперация гепатоцитов in vitro в ритме синтеза белка интенсифицируется ганглиозидом GM1 в везикулах и липосомах / В.Я. Бродский, Н.В. Нечаева, Н.Д. Звездина, Т.Е. Новикова, И.Г. Гвазава, В.И. Фатеева, Л.А. Мальченко. // Изв. РАН, Сер. биол. - 2003. - N 6. - С. 650657

23. Бродский, В.Я. Бессывороточная среда, сохраняющая нормальную морфологию и высокий уровень синтеза белка в гепатоцитах in vitro /

В.Я. Бродский, Н.В. Нечаева, В.В. Терских, Т.Е. Новикова, И.Г. Гвазава,

B.И. Фатеева. //Изв. РАН. Сер. биол. - №4. - 1996. - С.398-401.

24. Бродский, В.Я. Мелатонин, введенный крысе, эффективно синхронизирует ритм синтеза белка в первичных культурах гепатоцитов, выделенных из этой крысы / В.Я. Бродский, С.И. Раппопорт, Т.К. Дубовая, Н.Д. Звездина, В.И. Фатеева, Л.А. Мальченко. // Онтогенез. -2010. - Т. 41, - № 2. - С. 101-106.

25. Бродский, В.Я. Самосинхронизация ритма синтеза белка в культурах НаСаТ кератиноцитов человека / В.Я. Бродский, В.В. Терских, А.В. Васильев, Н.Д. Звездина, Е.А. Воротеляк, В.И. Фатеева, Л.А. Мальченко. // Онтогенез. - 2011 - Т.42. - №.4. - С.312-319.

26. Бузников, Г.А. Низкомолекулярные регуляторы зародышевого развития / Г.А. Бузников. // М.: Наука. - 1967. - 265 с.

27. Дятловицкая, Э. В. Ганглиозиды и антитела к ганглиозидам сыворотки крови / Э. В. Дятловицкая. // Биохимия. - 1992. - т.57^ - N7:0320-9725.-

C.1004-1010

28. Звездина, Н.Д. Накопление ганглиозида GM1 в среде, кондиционированной культурой гепатоцитов крысы / Н.Д. Звездина, Е.В. Грачева, Н.К. Голованова, Н.В. Проказова, Н.В. Нечаева, И.Г. Гвазава, В.И. Фатеева, В.Я. Бродский. // Изв. РАН. Сер. Биол. - № 4. - 2000. - С. 405-412.

29. Звездина, Н.Д. Сигнальные факторы самоорганизации ритма синтеза белка в культурах гепатоцитов - ганглиозиды и катехоламины - действют независимо друг от друга / Н.Д. Звездина, Л.А. Мальченко, В.И. Фатеева, В.Я. Бродский. // Онтогенез. - 2008. - Т.39. -№3. - С.198-207.

30. Карпова, Я.Д. Иммунные протеасомы в развитии иммунной системы крысы / Я.Д. Карпова, Ю.В. Люпина, Т.М. Астахова, А.А. Степанова, П.А. Ерохов, Е.Б. Абрамова, Н.П. Шарова. // Биоорганическая химия. -2013. - Т. 39. - № 4. - С. 400-410.

31. Киселева, Е.В. Сравнение дифференцировочных потенций фибробластоподобных клеток стромы костного мозга, жировой ткани, волосяной луковицы и дермальных фибробластов / Е.В. Киселева, Е.С. Чермных, Е.А. Воротеляк, А.И. Воложин, А.В. Васильев, В.В. Терских. // Цитология. - 2008. - Т.51. - №1. - С.12-13.

32. Новикова, Т.Е. Околочасовые колебания выделения белка из гепатоцитов в монослойной культуре / Т.Е. Новикова, Н.В. Нечаева, В.И. Фатеева, В.Я. Бродский. // Цитология, 1982. -Т.24, №1. - С. 35-40.

33. Фатеева, В.И. Состояние гепатоцитов денервированной печени в условиях клеточной культуры / В.И. Фатеева, Т.К. Дубовая. // Арх. Анат. Гист. Эмбр. - 1994. - Т. 106. - № 1-3.

34. Угрюмов, М. В. Нейроэндокринная регуляция в онтогенезе / М. В. Угрюмов. // Наука. - 1989. - 248 с.

35. Шарова, Н.П. Особенности формирования пулов протеасом в селезенке и печени крысы в постнатальном развитии / Н.П. Шарова, Т.М. Астахова, Л.А. Бондарева, С.Б. Дмитриева, П.А. Ерохов. // Биохимия. - 2006. - Т. 71. - №9. - С.1278-1286.

36. Ahluwalia, J.P. A role for calcium in stabilizing transport vesicle coats / J.P. Ahluwalia, J.D. Topp, K. Weirather, M. Zimmerman, M. Stamnes. // J. Biol Chem. 2001 Sep 7;276(36):34148-55.

37. Ahmer, B.M. Cell-to-cell signalling in Escherichia coli and Salmonella enterica / B.M. Ahmer. // Mol. Microbiol. 2004 May;52(4):933-45.

38. Alexandrova, A. Effects of proteasome inhibitor, MG132, on proteasome activity and oxidative status of rat liver / A. Alexandrova, L. Petrov, A. Georgieva, M. Kirkova, M. Kukan. // Cell Biochem. Funct. 2008 Apr;26(3):392-8.

39. Ambade, V. Adrenaline, noradrenaline and dopamine level estimation in depression: Does it help? / V. Ambade, M.M. Arora, P. Singh, B.L. Somani, D. Basannar. // Medical Journal Armed Forces India. Volume 65, Issue 3, July 2009, Pages 216-220

40. Amenta, F. Age-related changes in adrenaline content of rat splanchnic blood vessels / F. Amenta, E. Bronzetti, L. Felici, F. Ferrante, A. Ricci. // Mech Ageing Dev. 1990 Feb 15;51(3):277-81.

41. Anisimov, V.N. Melatonin as antioxidant, geroprotector and anticarcinogen / V.N. Anisimov, I.G. Popovich, M.A. Zabezhinski, S.V. Anisimov, G.M. Vesnushkin, I.A. Vinogradova. // Biochim Biophys Acta. 2006. May-Jun;1757(5-6):573-89. Epub 2006 Apr 17.

42. Anuchin, A.M. Effects of monoamine neuromediators on the growth-related variables of Eschrichia coli K-12 / A.M. Anuchin, D.I. Chuvelev, T.A. Kirovskaia, A.V. Oleskin. // Mikrobiologiia. 2008. Nov-Dec;77(6):758-65.

43. Arakane, F. Stimulation of cyclic adenosine 3',5'-monophosphatedependentprotein kinase with brain gangliosides / F. Arakane, K. Fukunaga, M. Satake, K. Miyazaki, H. Okamura, E. Miyamoto. // Neurochem. 1995. Int26:187-193.

44. Bainton, D.F. The discovery of lysosomes / D.F. Bainton. // J Cell Biol. 1981 Dec;91(3 Pt 2):66s-76s.

45. Beaulieu, J.M. The physiology, signaling, and pharmacology of dopamine receptors / J.M. Beaulieu, R.R. Gainetdinov. // Pharmacol Rev. 2011 Mar;63(1):182-217.

46. Benitez-King, G. PKC activation by melatonin modulates vimentin intermediate filament organization in N1E-115 cells / G. Benitez-King. // J. Pineal Res. 2000 Aug;29(1):8-14.

47. Benitez-King, G. Calmodulin mediates melatonin cytoskeletal effects / G. Benitez-King, F. Anton-Tay. // Experientia. 1993 Aug 15;49(8):635-41.

48. Berry, M.N. High-yield preparation of isolated rat liver parenchymal cells: a biochemical and fine structural study / M.N. Berry, D.S. Friend. // J. Cell Biol. 1969. Dec;43(3):506-20.

49. Boukamp, P. Normal keratinization in a spontaneously immortalized aneuploid human keratinocyte cell line / P. Boukamp, R.T. Petrussevska, D.

Breitkreutz, J. Hornung, A. Markham, N.E. Fusenig // J Cell Biol. 1988 Mar;106(3):761-71.

50. Bradford, M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding / M.M. Bradford. // Anal. Biochem. 1976. V.72. P.248-254.

51. Bravo-Cuellar, A. Pentoxifylline and the proteasome inhibitor MG132 induce apoptosis in human leukemia U937 cells through a decrease in the expression of Bcl-2 and Bcl-XL and phosphorylation of p65 / A. Bravo-Cuellar, G. Hernandez-Flores, J.M. Lerma-Diaz, J.R. Dominguez-Rodriguez, L.F. Jave-Suarez, R. De Celis-Carrillo, A. Aguilar-Lemarroy, P. Gomez-Lomeli, P.C. Ortiz-Lazareno. // J. Biomed Sci. 2013 Feb 28;20

52. Brodsky, V.Y. Protein synthesis rhythm / V.Y. Brodsky. // J. Theor. Biology. 1975. V. 55. V. 2. P. 167-200.

53. Brodsky, V.Y. Direct cell-cell communication: a new approach derived from recent data on the nature and self-organisation of ultradian (circahoralian) intracellular rhythms / V.Y. Brodsky. // Biol. Rev. Camb. Philos. Soc. 2006 Feb; 81(1): 143-62.

54. Brodsky, V.Y. Small cooperative activity of old rat hepatocytes may depend on composition of the intercellular medium / V.Y. Brodsky, N.V. Nechaeva, N.D. Zvezdina, T.E. Novikova, I.G. Gvasava, V.I. Fateeva, L.A. Malchenko. // Cell Biol. Int. 2004;28(4):311-6.

55. Brodsky, V.Y. Melatonin as the most effective organizer of the rhythm of protein synthesis in hepatocytes in vitro and in vivo / V.Y. Brodsky, N.D. Zvezdina. // Cell Biol. Int. 2010 Dec;34(12):1199-204.

56. Brodsky, V.Y. Loss of the hepatocyte co-operative activity after inhibition of ganglioside synthesis and shedding / V. Y. Brodsky, N. D. Zvezdina, N. V. Nechaeva, T. E. Novikova, I. G. Gvasava, V.I. Fateeva, H.V, Gracheva. // Cell Biology International 2003. 27, 935-942.

57. Brodsky, V.Y. Involvement of protein kinases in self-organization of the rhythm of protein synthesis by direct cell-cell communication / V.Y. Brodsky,

N.D. Zvezdina, V.I. Fateeva, L.A. Malchenko. // Cell Biol Int. 2007 Jan;31(1):65-73.

58. Buznikov, G. A. Protection of sea urchin embryos against the action of some neuropharmacology agents and some detergents by endogenous gangliosides / G. A. Buznikov, N. D. Zvezdina, N. V. Prokazova, B. N. Manukhin, L. D. Bergelson. // Experientia 15. 8. 1975, Volume 31, Issue 8, pp. 902-904

59. Carlsson, A. Interactions between monoamines, glutamate, and GABA in schizophrenia: new evidence / A. Carlsson, N. Waters, S. Holm-Waters, J. Tedroff, M. Nilsson, M.L. Carlsson. // Annu Rev. Pharmacol. Toxicol. 2001; 41:237-60.

60. Caron, A.Z. The proteasome inhibitor MG132 reduces immobilization-induced skeletal muscule athrophy in mice / A.Z. Caron, S. Haroun, E. Leblanc, F. Trensz, C. Guindi, A. Amrani, G. Grenier. // BMC Muskuloskelet Discord. 2011 Aug 15; 12:185

61. Chance, B. Synchronization phenomena in oscillations of yeast cells and isolated mitochondria / B. Chance, G. Williamson, I.Y. Lee, L. Mela, D. DeVault, A. Ghosh, E. K. Pye. // In Biological and Biochemical Oscillators, Edited by B. Chance, K. Pye, A. K. Ghosh & B. Hess. New York: Academic Press. 1973 pp. 285-300

62. Chen, J.Y. MG-132 inhibits carcinoid growth and alters the neuroendocrine phenotype / J.Y. Chen, M.R. Cook, S.N. Pinchot, M. Kunnimalaiyaan, H. Chen. // J. Surg Res. 2010 Jan;158(1):15-9.

63. Cheresh, D.A. Disialogangliosides GD2 and GD3 are involved in the attachment of human melanoma and neuroblastoma cells to extracellular matrix proteins / D.A. Cheresh, M.D. Pierchbacher, M.A. Herzig, K. Mujoo. // J. Cell Biol. 102:688-696, 1986

64. Chin, K.V. Regulation of protein synthesis in intact rat liver by calcium mobilizing agents / K.V. Chin, C. Cade, M.A. Brostrom, C.O. Brostrom. // Int. J. Biochem. 1988;20(11):1313-9.

65. Ciechanover, A. Intracellular protein degradation: from a vague idea thru the lysosome and the ubiquitin-proteasome system and onto human diseases and drug targeting / A. Ciechanover. // Cell Death Differ. 2005 Sep;12(9):1178-90.

66. Cobbold, P.H. The hepatocyte calcium oscillator / Cobbold P.H., Sanchez-Bueno A., Dixon C.J. // Cell Calcium. 1991 Feb-Mar;12(2-3):87-95.

67. Colell, A. Ganglioside GD3 enhances apoptosis by suppressing the nuclear factor-kappa B-dependent survival pathway / A. Colell, C. Garcia-Ruiz, J. Roman, A. Ballesta, J. C. Fernandez-Checa. // FASEB J. 2001 15, 1068-1070.

68. Cowan, J. L. The proteasome inhibitor, MG132, promotes the reprogramming of translation in C2C12 myoblasts and facilitates the association of hsp25 with the eIF4F complex / J.L. Cowan, S.J. Morley. // Eur. J. Biochem. 2004 Sep;271(17):3596-611.

69. Curran, J. Beta-adrenergic enhancement of sarcoplasmic reticulum calcium leak in cardiac myocytes is mediated by calcium/calmodulin-dependent protein kinase / J. Curran, M.J. Hinton, E. Rios, D.M. Bers, T.R. Shannon. // Circ Res. 2007 Feb 16;100(3):391-8.

70. Cusimano, A. Novel combination of celecoxib and proteasome inhibitor MG132 provides synergistic antiproliferative and proapoptotic effects in human liver tumor cells / A. Cusimano, A. Azzolina, J.L. Iovanna, D. Bachvarov, J.A. McCubrey, N. D'Alessandro, G. Montalto, M. Cervello. // Cell Cycle. 2010 Apr 1;9(7):1399-410.

71. Daskalopoulos, E.P. D2-dopaminergic receptor-linked pathways: critical regulators of CYP3A, CYP2C, and CYP2D / E.P. Daskalopoulos, M.A. Lang, M. Marselos, F. Malliou, M. Konstandi. // Mol Pharmacol. 2012 Oct;82(4):668-78.

72. Doutheil, J. Effect of 3,4,5-trimethoxybenzoic acid 8-diethylamino-octyl ester (TMB-8) on neuronal calcium homeostasis, protein synthesis, and energy metabolism / J. Doutheil, W. Paschen. // Pharmacol. Toxicol. 1999 Aug;85(2):85-91.

73. Dueber, E.C. Antagonists induce a conformational change in cIAP1 that promotes autoubiquitination / E.C. Dueber, A.J. Schoeffler, A. Lingel, J.M. Elliott, A.V. Fedorova, A.M. Giannetti, K. Zobel, B. Maurer, E. Varfolomeev, P. Wu, H.J. Wallweber, S.G. Hymowitz, K. Deshayes, D. Vucic, W.J. Fairbrother. // Science. 2011 Oct 21;334(6054):376-80.

74. Edwards, S.W. Oscillations of respiration and adenine nucleotides in synchronous cultures of Acanthamoeba castellanii: mitochondrial respiratory control in vivo / S.W. Edwards, D. Lloyd. // Journal of General Microbiology 1978 108, 197-204.

75. Etlinger, J.D. A soluble ATP-dependent proteolytic system responsible for the degradation of abnormal proteins in reticulocytes / J.D. Etlinger, A.L. Goldberg. // Proc. Natl. Acad. Sci U S A. 1977 Jan;74(1):54-8.

76. Feizi, T. Demonstration by monoclonal antibodies that carbohydrate structures of glycoproteins glycolipids are onco-developmental antigens / T. Feizi. // Nature. 1985 314:53-57.

77. Ferrari, G. Prevention of apoptotic neuronal death by GM1 ganglioside / G. Ferrari, B.L. Anderson, R.M. Stephens, D.R. Kaplan, L.A. Greene. // J. Biol. Chem. 1995; 270:3074-80.

78. Fuentes, R. Ganglioside expression in lung cancer cell lines / R. Fuentes, R. Allman, M.D. Mason. // Lung Cancer. 1997 Aug;18(1):21-33.

79. Fujitani, M. Binding of soluble myelin-associated glycoprotein to specific gangliosides induces the association of p75NTR to lipid rafts and signal transduction / M. Fujitani, H. Kawai, R. L. Proia, A. Kashiwagi, H. Hasuda, T. Yamashita. // J. Neurochem. 2005 94, 15-21.

80. Furukawa, K. GD2 ganglioside on human T-lymphotropic virus type I-infected T cells: possible activation of beta-1,4-N-acetylgalactosaminyltransferase gene by p40tax / K. Furukawa, T. Akagi, Y. Nagata, Y. Yamada, K. Shimotohno, N.K. Cheung, H. Shiku, K. Furukawa. // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 1993 Mar 1;90(5):1972-6

81. Ghidoni, R. Incorporation and metabolism of exogenous GM1 ganglioside in rat liver / R. Ghidoni, M. Trinchera, B. Venerando, A. Fiorilli, S. Sonnino, G. Tettamanti. // Biochem. J. 1986 Jul 1;237(1):147-155.

82. Ghosh, A.K. Metabolic coupling and synchronization of NADH oscillations in yeast cell populations / A.K. Ghosh, B. Chance, E. K. Pye. // Archives of j. Biochemistry and Biophysics 1971 145, 319-331.

83. Goodall, M. Dopamine (3-hydroxytyramine) metabolism in parkinsonism / M. Goodall, H. Alton. // J. Clin. Invest. 1969 Dec;48(12):2300-8.

84. Gouy, H. Cell calcium signaling via GM1 cell surface gangliosides in the human Jurkat T cell line / H. Gouy, P. Deterre, P. Debre, G. Bismuth. // J. Immunol. 1994 Apr 1;152(7):3271-81.

85. Guerrero, J.M. Melatonin-immune system relationships / J.M. Guerrero, R.J. Reiter. // Curr Top Med Chem. 2002 Feb;2(2): 167-79.

86. Guo, N. MG132, a proteasome inhibitor, induces apoptosis in tumor cells / N. Guo, Z. Peng. // Asia Pac J Clin Oncol. 2013 Mar;9(1):6-11.

87. Hakomori, S. Bifunctional role of glycosphingolipids. Modulators for transmembrane signaling and mediators for cellular interactions / S. Hakomori. // J. Biol Chem. 1990 Nov 5;265(31): 18713-6.

88. Hakomori, S. Gangliosides and glycosphingohpids as modulators of cell growth, adhesion, and transmembrane signaling / S. Hakomori, Y. Igarashi. // Adv. Lipid Res. 1993 25, 147-162.

89. Hammond, K.D. Temporal changes in phosphoamino acid phosphatase activities in murine erythroleukaemic cells / K.D. Hammond, L. Cloutman, B. Mindel, D.A. Gilbert. // Int. J. Biochem. 1989; 21(2):197-201.

90. Han, Y.H. MG132 as a proteasome inhibitor induces cell growth inhibition and cell death in A549 lung cancer cells via influencing reactive oxygen species and GSH level / Y.H. Han, W.H Park. // Hum. Exp. Toxicol. 2010 Jul;29(7):607-14.

91. Han, Y.H. Proteasome inhibitor MG132 reduces growth of As4.1 juxtaglomerular cells via caspase-dependent apoptosis / Y.H. Han, W.H Park. // Arch. Toxicol 2010 Sep;84(9):689-98.

92. Hashizume, K. Free and total dopamine in human plasma: effects of posture, age and some pathophysiological conditions / K. Hashizume, A. Yamatodani, T. Ogihara. // Hypertens Res. 1995 Jun;18 Suppl 1:S205-7.

93. Higashi, Y. Calmodulin, a ganglioside binding protein / Y. Higashi, A. Omori, T. Yamata. // J. Biol Chem 1992; 267:9831-8.

94. Hofer, A.M. The extracellular calcium-sensing receptor and cell-cell signaling in epithelia / A.M. Hofer, A. Gerbino, R. Caroppo, S. Curci. // Cell Calcium. 2004 Mar;35(3):297-306.

95. Hunter, T. Protein kinase classification / T. Hunter. // Methods Enzymol. 1991; 200:3-37.

96. Kadlcikova, J. Effects of proteasome inhibitors MG132, ZL3VS and AdaAhx3L3VS on protein metabolism in septic rats / J. Kadlcikova, M. Holecek, R. Safranek, I. Tilser, B.M. Kessler. // Int. J. Exp Pathol. 2004 Dec;85(6):365-71.

97. Kawanishi, T. Ca2+ oscillations induced by hormonal stimulation of individual fura-2-loaded hepatocytes / T. Kawanishi, L.M. Blank, A.T. Harootunian, M.T. Smith, R.Y. Tsien. // J. Biol. Chem. 1989 Aug 5;264(22): 12859-66.

98. Khodorova, A.B. A dual effect of arachidonic acid on Ca2+ transport systems in lymphocytes / A.B. Khodorova, E.I. Astashkin. // FEBS Lett. 1994 Oct 17;353(2):167-70.

99. Kloppel, T.M. Glycolipid-bound sialic acid in serum: increased levels in mice and humans bearing mammary carcinomas / T.M. Kloppel, T.W. Keenan, M.J. Freeman, D.J. Morre, // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 1977 Jul;74(7):3011-3.

100. Kong, Y. Natural forms of shed tumor gangliosides / Y. Kong, R. Li, S. Ladisch. // Biochim. Biophys. Acta. 1998 Oct 2;1394(1):43-56.

101. Kopitz, J. Selective ganglioside desialylation in the plasma membrane of human neuroblastoma cells / J. Kopitz, C. von Reitzenstein, K. Sinz, M. Cantz. // Glycobiology 1996 6, 367-376

102. Krasnova, I.N. Neonatal dopamine depletion induces changes in morphogenesis and gene expression in the developing cortex / I.N. Krasnova, E.S. Betts, A. Dada, A. Jefferson, B. Ladenheim, K.G. Becker, J.L. Cadet // Neurotox. Res. 2007 Feb;11(2):107-30.

103. Kuempel, P.L. Bursts of enzyme synthesis in the bacterial duplication cycle / P.L. Kuempel, M. Masters, A. B. Pardee. // Biochem. biophys. Res. Commun. 1965 18, 858.

104. Lauc, G. Shedding and uptake of gangliosides and glycosylphosphatidylinositol-anchored proteins / G. Lauc, M. Heffer-Lauc. // Biochim. Biophys. Acta. 2006 Apr; 1760(4):584-602.

105. Lee, A.K. Dopamine (D2) receptor regulation of intracellular calcium and mebrane capacitance changes in rat melanotrophs / A.K. Lee. // J. Physiol. 1996 Sep 15;495 (Pt 3):627-40.

106. Lezcano, N. D1/D5 dopamine receptors stimulate intracellular calcium release in primary cultures of neocortical and hippocampal neurons / N. Lezcano, C. Bergson. // J. Neurophysiol. 2002 Apr;87(4):2167-75.

107. Li, R. Biosynthesis and shedding of murine lymphoma gangliosides / R. Li, D. Gage, S. Ladisch. // Biochim. Biophys. Acta. 1993 Nov 3;1170(3):283-90.

108. Lyte, M. Catecholamine induced growth of gram negative bacteria / M. Lyte, S. Ernst. // Life Sci. 1992;50(3):203-12.

109. MacLaren, A.P. P53-dependednt apoptosis induced by proteasome inhibition in mammary epithelial cells / A.P. MacLaren, R.S. Chapman, A.H. Wyllie, C.J. Watson. // Cell Death Differ. 2001 Mar;8(3):210-8.

110. Martin, V. Intracellular signaling pathways involved in the cell growth inhibition of glioma cells by melatonin / V. Martin, F. Herrera, P. Carrera-Gonzalez, G. Garcia-Santos, I. Antolin, J. Rodriguez-Blanco, C. Rodriguez. // Cancer Res. 2006 Jan 15;66(2):1081-8.

111. Masserini, M. Laser-light scattering study of size and stability of ganglioside phospholipid small unilamellar vesicles / M. Masserini, S. Sonnino, A. Giuliani, G. Tettamanti, M. Corti, C. Minero, V. De Giorgio. // Chem. Phys. Lipids. 1985. V.37.P.83-97.

112. Meiners, S. Ubiquitin-proteasome pathway as a new target for prevention or restenosis / S. Meiners, M. Laule, W. Rother, C. Guenther, I. Prauka, P. Muschick, G. Baumann, P.M. Kloetzel, K. Stangl. // Circulation. 2002. Jan 29; 105(4):483-9.

113. Monck, J.R. Novel kinetics of single cell Ca2+ transients in stimulated hepatocytes and A10 cells measured using fura-2 and fluorescent videomicroscopy / J.R. Monck, E.E. Reynolds, A.P. Thomas, J.R. Williamson. // J. Biol. Chem. 1988 Apr 5;263(10):4569-75.

114. Nilsson, H. Role of intracellular calcium for noradrenaline-induced depolarization in rat mesenteric small arteries / H. Nilsson, L.M. Videbaek, C. Toma, M.J. Mulvany. // J. Vasc. Res. 1998 Jan-Feb;35(1):36-44.

115. Oshefski, R. Intercellular transfer of shed tumor cell gangliosides / R. Oshefski, S. Ladisch // FEBS Lett. 1996 May 13;386(1):11-4.

116. Onken, A. Cell division in Escherichia coli septation during synchronous growth / A. Onken, W. Messer. // Mol. Gen. Genet. 1973 Dec 31; 127(4):349-58.

117. Miller, M.B. Quorum sensing in bacteria / M.B. Miller, B.L. Bassler. // Annu Rev. Microbiol. 2001; 55:165-99.

118. Ozkok, E. Age-dependent changes in liver ganglioside levels / E. Ozkok, S. Cengiz, B. Guvener. // J. Basic Clin. Physiol. Pharmacol. 1999;10(4):337-44.

119. Paclt, I. Changes of dopamine-beta-hydroxylase activity during ontogenesis in healthy subjects and in an experimental model (rats) / I. Paclt, J. Koudelova. // Physiol. Res. 2004;53(6):661-7.

120. Partington, C.R. Effect of gangliosides on adenylate cyclase activity in rat cerebral cortical membranes / C.R. Partington, J.W. Daly. // Mol. Pharmacol. 1979 May;15(3):484-91.

121. Pasquini, L.A. Inhibition of the proteasome by lactacystin enhances oligodendroglyal cell diffentiation / L.A. Pasquini, P.M. Paez, M.A. Moreno, J.M. Pasquini, E.F. Soto. // The Journal of Neuroscience, 1 June 2003, 23(11): 4635-4644

122. Potapenko, M. Gangliosides as immunomodulators / M. Potapenko, G.V. Shurin, J. de Leon. // Adv Exp Med Biol. 2007;601:195-203.

123. Reid, P.R. The clinical use of dopamine in the treatment of shock / P.R Reid, W.L. Thompson. // Johns Hopkins Med J. 1975 Dec;137(6):276-9.

124. Reiter, R.J. Pineal melatonin: cell biology of its synthesis and of its physiological interactions / R.J. Reiter. // Endocr. Rev. 1991 May;12(2):151-80.

125. Riggott, M.J. Anti-idiotypic monoclonal antibodies to GM1 identify ganglioside binding proteins / M.J. Riggott, W.D. Matthew. // Glycobiology. 1996; 6:581-9.

126. Roma, M.G. Vasopressin-induced disruption of actin cytoskeletal organization and canalicular function in isolated rat hepatocyte couplets: possible involvement of protein kinase C / M.G. Roma, V. Stone, R. Shaw, R. Coleman. // Hepatology. 1998 0ct;28(4):1031-41.

127. Salzer, U. Ca(++)-dependent vesicle release from erythrocytes involves stomatin-specific lipid rafts, synexin (annexin VII), and sorcin / U. Salzer, P. Hinterdorfer, U. Hunger, C. Borken, R. Prohaska. // Blood. 2002 Apr 1;99(7):2569-77.

128. Sjoblom, M. Melatonin-induced calcium signaling in clusters of human and rat duodenal enterocytes / M. Sjoblom, B. Safsten, G. Flemstrom. // Am. J Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2003 Jun;284(6):G1034-44. Epub 2003 Feb 12.

129. Smallridge, R.C. 8-Diethylamino-octyl-3,4,5-trimethoxybenzoate, a calcium store blocker, increases calcium influx, inhibits alpha-1-adrenergic receptor calcium mobilization and alters iodide transport in FRTL-5 rat thyroid cells / R.C. Smallridge, I.D. Gist, C. Ambrosz. // Endocrinology. 129: 542-549, 1991

130. Shaposhnikova, G.I. Shedding of gangliosides from tumor cells depends on cell density / G.I. Shaposhnikova, N.V. Prokazova, G.A. Buznikov, N.D. Zvezdina, N.A. Teplitz, L.D. Bergelson, // Eur. J. Biochem. 1984 May 2;140(3):567-70.

131. Sharova, N.P. New approach to study of T cellular immunity development: Parallel investigation of lymphoid organ formation and changes in immune proteasome amount in rat early ontogenesis / N.P. Sharova, L.A. Zakharova, T.M. Astakhova, Ya.D. Karpova, V.I. Melnikova, S.B. Dmitrieva, Yu.V. Lyupina, P.A. Erokhov. // Cell Immunol. 2009. V. 256. P. 47-55.

132. Schauder, S. The languages of bacteria / Schauder S., Bassler B.L. // Genes Dev. 2001 Jun 15;15(12):1468-80.

133. Sonnino, S. Gangliosides as components of lipid membrane domains / S. Sonnino, L. Mauri, V. Chigorno, A. Prinetti. // Glycobiology. (2007) Jan;17(1):1R-13R.

134. Spiegel, S. Fluorescent gangliosides as probes for the retention and organization of fibronectin by ganglioside-deficient mouse cells / S. Spiegel, K.M. Yamada, B.E. Hom, J. Moss, P.H. Fishman. // J. Cell Biol. 1985 Mar;100(3):721-6.

135. Sun, F. Proteasome inhibitor MG-132 induces dopaminergic degeneration in cell culture and animal moders / F. Sun, V. Anantharam, D. Zhang, C. Latchoumycandane, A. Kanthasamy, A.G. Kanthasamy. // Neyrotoxicology. 2006 Sep;27(5):807-15. Epub 2006 Jun 29.

136. Svennerholm, L. Gangliosides and synaptic transmission / L. Svennerholm. // Adv. Exp. Med. Biol. 1980;125:533-44.

137. Svennerholm, L. The Gangliosides / L. Svennerholm. // J. Lipid Res. 1964 5, 145-155

138. Swulius, M.T. Ca(2+)/calmodulin-dependent protein kinases / M.T. Swulius, M.N. Waxham. // Cell Mol. Life Sci. 2008 Sep;65(17):2637-57

139. Takahashi, K. An increase in cytosolic calcium ion concentration precedes hypoosmotic shock-induced activation of protein kinases in tobacco

suspension culture cells / K. Takahashi, M. Isobe, S. Muto. // FEBS Lett. 1997 Jan 20;401(2-3):202-6.

140. Takahashi, T. Presynaptic calcium current modulation by a metabotropic glutamate receptor / T. Takahashi, I.D. Forsythe, T. Tsujimoto, M. Barnes-Davies, M. Onodera. // Science. 1996 Oct 25;274(5287):594-7.

141. Tettamanti, G. Gangliosides turnover and neural function / G. Tettamanti, L. Riboni. // Prog. Brain Res. 1994; 101:77-100.

142. Tordjmann, T. Coordinated intercellular calcium waves induced by noradrenaline in rat hepatocytes: dual control by gap junction permeability and agonist / T. Tordjmann, B. Berthon, M. Claret, L. Combettes. // EMBO J. 1997 Sep 1;16(17):5398-407.

143. Tse, A. Calcium homeostasis in identified rat gonadotrophs / A. Tse, F.W. Tse, B. Hille. // J. Physiol. 1994 Jun 15;477 (Pt 3):511-25.

144. Ugrumov, M.V. Developing brain as an endocrine organ: a paradoxical reality / M.V. Ugrumov. // Neurochem. Res. 2010 Jun;35(6):837-50. Epub 2010 Feb 5.

145. Ugrumov, M.V. Developing brain as an endocrine organ: secretion of dopamine / M.V. Ugrumov, J.Y. Saifetyarova, A.V. Lavrentieva, A.Y. Sapronova. // Mo.l Cell. Endocrinol. 2012 Jan 2;348(1):78-86.

146. Utz, J. Changes of intracellular calcium concentrations by phenylephrine in renal arterial smooth muscle cells / J. Utz, R. Eckert, W. Trautwein. // Pflugers Arch. 1999 Nov;438(6):725-31.

147. Vanecek, J. Cellular mechanisms of melatonin action / J. Vanecek. // Physiol Rev. 1998 Jul;78(3):687-721.

148. Vaughan, G.M. Serum melatonin after a single aqueous subcutaneous injection in Syrian hamsters / G.M. Vaughan, A.D. Jr Mason, R.J. Reiter. // Neuroendocrinology. 1986;42(2): 124-7.

149. Wente, M.N. The proteasome inhibitor MG132 induces apoptosis in human pancreatic cancer cells / M.N. Wente, G. Eibl, H.A. Reber, H. Friess, M.W. Buchler, O.J. Hines. // Oncol. Rep. 2005 Dec;14(6):1635-8.

150. Wolf, M.E. Stimulation of D2 dopamine receptors decreases intracellular calcium levels in rat anterior pituitary cells but not striatal synaptosomes: a flow cytometric study using indo-1 / M.E. Wolf, G. Kapatos. // Synapse. 1989;4(4):353-70.

151. Woods, N.M. Repetitive transient rises in cytoplasmic free calcium in hormone-stimulated hepatocytes / N.M. Woods, K.S. Cuthbertson., P.H. Cobbold // Nature. 1986 Feb 13-19;319(6054):600-2.

152. Wu, D. Effects of gap junction to Ca(2+) and to IP(3) on the synchronization of intercellular calcium oscillations in hepatocytes / D. Wu, Y. Jia, X. Zhan, L. Yang, Q. Liu. // Biophys. Chem. 2005 Feb 1;113(2):145-54.

153. Wu, G. Gangliosides as modulators of neuronal calcium / G. Wu, R.W. Ledeen. // Prog Brain Res 1994; 101:101-12.

154. Yogeeswaran, G. Cell contact-dependent ganglioside changes in mouse 3T3 fibroblasts and a suppressed sialidase activity on cell / G. Yogeeswaran, S. Hakomori. // Biochemistry. 1975. 14:2151-2156

155. Yu, R.K. Differential Effects of Glycosphingolipids n Protein Kinase C Activity in PC12D Pheochromocytoma Cells / R.K.Yu, T. Ariga, H. Yoshino, R. Katoh-Semba, S. Ren. // J. Biomed. Sci. 1994 Oct;1(4):229-236.

156. Zhang, Ji-Wei. Molecular Dynamics Simulation of Dopamine Diffusion within and Permeation through POPC Phospholipid Bilayer Membrane / Zhang Ji-Wei, Bian Fu-Yong, Shi Guo-Jun, Xu Si-Chuan. // Acta Physico-Chimica Sinica, Volume 30, Number 1, 15 January 2014, pp. 183-193(11)

157. Zhu, B. Proteasome inhibitor inhibits proliferation and induces apoptosis in renal interstitial fibroblasts / B. Zhu, Y. Jin, L. Han, H. Chen, F. Zhong, W. Wang, N. Chen. // Pharmacol. Rep. 2013; 65(5):1357-65.