Фосфолипиды кислые и синтез ДНК
Как оказалось [ Martelli A.M. et al., 1992 ], в ядре присутствует отдельная фосфоинозитольная сигнальная система ( бета-изоэнзимфосфоинозитидазы С ). Эта специфическая инозитольная фосфолипаза С включается в различные сигнальные пути, приводящие к росту и дифференциации клеток [ Smith M.R. et al., 1994 ]. Микроинъекция фермента индуцирует синтез ДНК в клетках 3T3 . В ядрах клеток эритролейкемии после гамма-облучения обнаружены ранние изменения фосфорилирования инозитолбифосфата , которые предшествуют временному сильному увеличению синтеза ДНК и активности ДНК-полимеразы бета [ Rana R.A. et al., 1994 ]. Предполагается возможность включения ядерных инозитольных фосфолипидов в каскад ранних событий, ведущих к регуляции репликации ДНК. Доказана прямая связь между изменением метаболизма инозитольных фосфолипидов, последующей активации протеинкиназы С и включением механизма синтеза ДНК [ Martelli A.M. et al., 1991 ].
В опытах in vivo показано [ Umekawa Н. et al., 1988 ], что уже при концентрации 3 мкМ кардиолипин или фосфатидилинозитол частично, а 100 мкМ и полностью ингибируют репликацию ДНК плазмиды, хотя 100 мкМ фосфатидилсерин -только на 30%. Однако фосфатидилхолин , фосфатидилэтаноламин , фосфатидовая кислота , сфингомиелин и диглицериды не дают эффекта. Кроме того, кислые фосфолипиды (100 мкМ) частично подавляют активность ДНК-полимеразы альфа. Интересно, что фосфатидилинозитол активирует только малоактивную, но не высокоактивную форму ДНК-полимеразы альфа фиброблабстов человека [ Sylvia V.L. et al., 1988 ]. Для активации ДНК-полимеразы альфа саркомы мыши in vitro необходимы фосфатидилинозитол и протеинкиназа С, которая фосфорилирует фермент перед связыванием матрицей ДНК [ Sylvia V.L. et al., 1986 ]. Вместе с тем фосфатидилхолин угнетает, а фосфатидилсерин и фосфатидилэтаноламин не влияют на активность ДНК-полимеразы. Лизофосфатидовая кислота [ Murofushi M. et al., 1992 ] взаимодействует с ДНК-полимеразой альфа и подавляя ее активность.
Следует отметить также прямой эффект различных сульфат- и сиал-содержащих гликолипидов ( SРG , GMI , GM3 , GDIa ), кото ингибируют ДНК-полимеразу альфа тимуса теленка [ Simbulan С.М.G. et al., 1994 , Ohsawa Т. et al., 1988 ] в отличие от сфингозина и церамида [ Simbulan С.М.G. et al., 1994 ].
Особого внимания заслуживают опыты с хорошо очищенными ДНК-полимеразами альфа, бета и гамма эукариот [ Yoshida S. et al., 1989 ]. Установлено, что кардиолипин ингибирует все три ДНК-полимеразы и терминальную дезоксинуклеотидилтрансферазу , фосфатидовая кислота ингибирует альфа и гамма, а фосфадилинозитол - только гамма. Однако сфингомиелин , фосфатидилэтаноламин и фосфатидилхолин не изменяют активность ферментов.
Ингибирование ДНК-полимеразы гамма кардиолипином представляет особый интерес, так как кардиолипин является одним из главных фосфолипидов внутренней мембраны митохондрий и ДНК-полимераза гамма включается в репликацию митохондриальной ДНК .
Эффекты ингибирования этими кислыми фосфолипидами имели дозовую зависимость. Выявлено, что лизокардиолипин менее эффективен, чем кардиолипин , а диглицериды вообще не оказывают действия. Следовательно, эффект кардиолипина на ДНК-полимеразы обусловлен самим кардиолипином, а не возможными примесями в его образце. Важно, что для ингибирования фосфолипиды должны быть преинкубированы с ферментом в отсутствие матрицы ДНК и субстрата. Это предполагает, что сайты связывания для фосфолипидов на белке-ферменте могут быть маскированы ДНК. Такие результаты коррелируют с данными работы [ Koike Т. et al., 1984 ], свидетельствующими, что кардиолипин конкурирует с ДНК-связывающей активностью моноклональных анти-ДНК-антител.
И, наконец, если в низкой концентрации (2-5 мкг) фосфатидилглицерол и фосфатидилинозитол стимулируют, а избыток их (10 мкг) ингибирует репликацию ДНК, то кардиолипин ингибирует эту реакцию независимо от концентрации [ Hirai H. et al., 1992 ]. Однако фосфатидилсерин и фосфатидилхолин не влияют на репликацию ДНК.
Смотрите также:
