Липиды хроматина
Метод рентгеновской дифракции под малыми углами дезоксирибонуклеопротеида тимуса теленка [ Rose H.G. and Frenster J.Н., 1965 ] выявил два экваториальных рефлекса: 21 и 60А, из которых второй рефлекс соответствует липидному компоненту [ Pardon J.F. and Wilkins М.N.F., 1972 ]. Эти рефлексы были обнаружены ранее на препаратах надмолекулярных комплексов ДНК (НК ДНК тимуса крыс и спермы вьюна [ Раукас Э. et al., 1966 ], которые содержали 2-3% липидов, и позднее было показано, что после мягкой делипидизации 35%-ным этанолом НК ДНК второй рефлекс исчезал [ Стручков В.А., Стражевская Н.Б., 1993 ].
Впервые биохимическими методами липиды были тестированы в хроматине ядер тимуса теленка [ Rose H.G. and Frenster J.Н., 1965 ], причем раздельно в диффузном (эухроматине) и компактном (гетерохроматине) хроматинах, которые различались по активности синтеза РНК. Оказалось, что эухроматин обогащен фосфолипидами (85%) и обеднен нейтральными липидами (15%) по сравнению с гетерохроматином (75 и 25% соответственно). Однако по составу фосфолипидов эти фракции хроматина различались мало. Факт обогащения эухроматина липидами подтвержден и на печени крыс [ Никитин В.Н. et al., 1979 , Левицкий Е.А., Губский Ю.И., 1994 ]. При этом отношение нейтральных липидов к фосфолипидам в эухроматине оказалось ниже (1,1), чем в гетерохроматине (3,6) [ Никитин В.Н. et al., 1979 ]. Кроме того, детальный анализ состава липидов выявил, что в эухроматине доминируют сфингомиелин и эфиры холестерина , а в гетерохроматине - кардиолипин и триглицериды [ Никитин В.Н. et al., 1979 ].
В работах [ Maraldi N.M. et al., 1984 , Manzoli F.А. et al.,1982 , Maraldi N.М. et al., 1982 , Соссо L. et al., 1986 , Maraldi N.М. et al., 1987 ], установлено, что кислые фосфолипиды , как правило, деконденсируют, а нейтральные фосфолипиды , наоборот, конденсируют хроматин. Анализ гистограмм замороженных реплик показал [ Manzoli F.А. et al., 1982 ], что деконденсация хроматина, вызванная фосфатидилсерином и фосфатидилинозитолом, обусловлена не только дисперсией хроматиновых фибрилл, но также переходом от соленоидной к нуклеосомной структуре и потерей гистона Н1 (НЗ оставался). Потеря гистона Н1 наблюдалась и на уровне мононуклеосом после инкубации их с этими кислыми фосфолипидами [ Maraldi N.М. et al., 1982 ].
Конденсация хроматина, вызванная нейтральными фосфолипидами, мало меняет соотношение соленоид:нуклеосома, предполагая, что конденсация является результатом компактизации немодифицированных фибрилл хроматина [ Соссо L. et al., 1986 ].
На гистограммах видны в контроле два пика (100 и 160 А), что соответствует эухроматину и гетерохроматину; после добавления к ядрам фосфатидилсерина - только пик 100 А, т.е. эухроматизация; после добавления фосфатидилхолина - только пик 140 А, т.е. гетерохроматизация [ Соссо L. et al., 1986 , Maraldi N.М. et al., 1987 ].
Состав фосфолипидов хроматина подробно изучен в ядрах клеток тимуса и печени крыс, а также асцита Эрлиха [ Казначеев Ю.C. et al., 1984 , Алесенко А.В. et al., 1989 , Геворкян Э.С. et al., 1985 , Казначеев Ю.С. et al., 1985 , Алесенко А.В. et al., 1983 ]. Оказалось, что фосфолипиды хроматина печени и тимуса имеют близкий состав. В основном доминируют фосфатидилхолин (50-60%) и в меньшей степени фосфатидилэтаноламин (20%), сравнительно мало сфингомиелина (14%) и минимум кардиолипина (5%) и фосфатидилсерина (3%). При этом в тимусе найдено в 2 раза меньше сфингомиелина и фосфатидилинозитола, чем в печени ( табл. 1 ).
Однако в раковой клетке хроматин имел специфический состав, т.е. изменял соотношение и набор фосфолипидов [ Balint Z.S. and Holczinger L., 1979 , Balint Z.S. and Holczinger L., 1978 , Balint Z.S., 1987 ]. Конкретно содержание фосфатидилхолина снижалось, но он оставался мажорным фосфолипидом (32%), вторым становился сфингомиелин (16%) за счет резкого снижения фосфатидилэтаноламина (10%), возрастало в 2-3 раза содержание фосфатидилинозитола (10%) и фосфатидилсерина (10%). Кроме того, появились новые фракции - лизофосфатидилхолин (9%) и фосфатидовая кислота (6%).
Следует также отметить, что фосфолипиды хроматина асцита Эрлиха были более "кислыми", чем фосфолипиды хроматина нормальных клеток (сумма кислых фосфолипидов - 33 и 15% соответственно).
К сожалению, имеются только отрывочные данные по составу нейтральных липидов хроматина тимуса крыс [ Кулагина Т.П., 1993 ], т.е. определись только свободные жирные кислоты (73%) и общий холестерин (27%). Вместе с тем ( табл. 2 ) подробно изучены нейтральные липиды хроматина асцита Эрлиха [ Balint Z.S. and Holczinger L., 1979 , Balint Z.S. and Holczinger L., 1978 , Balint Z.S., 1987 ], среди которых доминируют триглицериды (34%), а эфиров холестерина 19% и свободного холестерина 11%. Свободные жирные кислоты и диглицериды с моноглицеридами присутствуют в равном количестве (15 и 13% соответственно). Оказалось, что триглицериды доминируют также и в ядрах асцита Эрлиха [ Awad А.В. and Spector А.А., 1976 ] и печени крыс [ Пушкарева М.Ю. et al., 1991 ]. Причем, по мере старения в ядрах асцита Эрлиха (7- и 14-дневный асцит) количество григлицеридов возрастает в 10 раз [ Balint Z.S., 1987 ].
Обнаружено [ Balint Z.S. and Holczinger L., 1979 , Balint Z.S., 1987 ], что в хроматине присутствуют все триглицериды и эфиры холестерина ядра, но только 10% свободного холестерина и 2,4% фосфолипидов ядра. Отношение свободный холестерин:фосфолипиды в 4 раза выше в хроматине, чем в ядре.
Важно подчеркнуть, что в период активации синтеза РНК, индуцированного гидрокортизоном [ Геворкян Э.С. et al., 1985 ], и в период восстановления синтеза ДНК (48 час. после введения циклогексимида [ Алесенко А.В. et al., 1989 ]) наблюдается эффект обогащения хроматина сфингомиелином ( табл. 1 ). Показано также [ Алесенко А.В. et al., 1983 ], что состав фосфолипидов в хроматине печени крыс после гепатэктомии, т.е. в период синтеза нуклеиновых кислот, резко меняется. Так, через 3 час. (синтез РНК) фосфолипиды обогащены сфингомиелином и фосфатидилсерином , но обеднены фосфатидилхолином и фосфатидилэтаноламином ; через 24 час. (синтез ДНК) фосфолипиды дополнительно обогащены кардиолипином , тогда как фосфатидилхолин и фосфатидилсерин близки к норме. К сожалению, авторы не изучали при этом состав нейтральных липидов в хроматине. Однако позже они показали [ Пушкарева М.Ю. et al., 1991 ], что и в ядрах регенерирующей печени крыс состав нейтральных липидов претерпевает существенные изменения. Именно в период синтеза ДНК содержание свободных жирных кислот резко падает, а количество триглицеридов возрастает; в период синтеза РНК увеличивается содержание холестерина . Выявлены существенные изменения содержания нейтральных липидов и фосфолипидов в НК ДНК регенерирующей печени в S- и G2-фазах [ Стручков В.А., Стражевская Н.Б., 1990 ].
Смотрите также:
