Change in activity and compartmentalization of lysosomal cysteine proteinases of cardiac muscle subjected to carnitine action and regulators of nitric oxide synthesis

The effect of isolated and combined regulators of nitric oxide synthesis (L-NAME 25 and 200 mg / kg, L-arginine 500 mg / kg) and carnitine 300 mg / kg on compartmentalization of lysosomal cysteine proteinase В, L, and N was studied. It was found that 25 mg / kg L-NAME resulted in a decrease in the total activity of cathepsins L and H due to lysosomal fraction. Increasing the dose of L-NAME up to 200 mg / kg causes the increased activity of the cytosolic fraction with respect to L-NAME 25 mg / kg. Administration of 25 mg / kg L-NAME against the background of L-arginine contributes to a correction effect of the inhibitor of nitric oxide synthesis. Carnitine group demonstrates the increased activity of cathepsin L, H in the cytoplasmic fraction, the increase in the overall activity and lysosomal cathepsin B is also marked. The model of the combined effects of carnitine and L-NAME reveals the decrease in cytosolic fraction as regards carnitine and carnitine with arginine. The lysosomal membrane permeability was assessed using the coefficient lability index. Its increase in cathepsins B, L, H, and the acid phosphatase was shown in all groups except the isolated administration of L-arginine.

активность катепсина В, активность катепсина L, активность катепсина Н, L-NAME, L-аргинин, карнитин, коэффициент лабильности мембран, activity of cathepsin B, activity of cathepsin L, activity of cathepsin H, L-NAME, L-arginine, carnitine, coefficient of membrane lability

1. Абаленихина Ю.В., Фомина М.А. Влияние модуляторов синтеза оксида азота на активность и аутопроцессинг катепсина в иммунокомпетентных органов крыс в условиях in vitro // Наука молодых Eruditio Juvenium - 2014. - № 1. - C. 53-59.

2. Гринштейн C.В., Кост О.А. Структурно-функциональные особенности мембранных белков // Успехи биологической химии. - 2001. - Т. 41. - С. 77-104.

3. Дорохина Л.В., Зинчук В.В. Прооксидантно-антиоксидантное равновесие у крыс при гипотермии в условиях коррекции L-аргинин-NO системы // Весцi НАН РБ. Сер.бiял. нав. - 2000. - № 4. - С. 87-90.

4. Ковалева О.В., Шитова М.С., Зборовская И.Б. Аутофагия: клеточная гибель или способ выживания? // Онкогематология. - 2014 - Т. 7, № 2. - C. 103-113

5. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия : учебник для академического бакалавриата. 4-е изд., испр. и доп. - М. : Юрайт, 2014. - 640 с.

6. Николаева Е.А., Семячкина А.Н., Воздвиженская Е.С., Харабадзе М.Н., Новиков П.В. Коррекция недостаточности карнитина у детей с наследственными заболеваниями обмена веществ // Педиатрическая фармакология. - 2003. - № 1(4) - С. 1-4.

7. Покровский А.А., Тутельян В.А. Лизосомы. - М. : Наука, 1976. - 378 с.

8. Покровский М.В., Покровская Т.Г., Кочкаров В.И., Артюшкова Е.Б. Эндотелиопротекторные эффекты L-аргинина при моделированиии дефицита окиси азота // Эксперим. и клинич. фармакология. - 2008. - Т. 71, № 2. - С. 29-31.

9. Полупанов А.С. Влияние статинов на активность лизосомальных гидролаз при аллоксановом диабете // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова 2011. - № 1. - C. 33-37.

10. Пупышев А.Б. Пермеабилизация лизосомальных мембран как апоптогенный фактор // Цитология. - 2011. - Т. 53, № 4. - С. 313-324.

11. Рязанцева Н.В., Старикова Е.Г., Таширева Л.А., Стеновая Е.А., Стариков Ю.В., Осихов И.А., Новицкий В.В. Внутриклеточные газовые посредники оксид азота, монооксид углерода и сульфид водорода участвуют в регуляции апоптоза // Цитология. - 2012. - № 2. - С. 105-111.

12. Шимановская Н.П., Расулов М.М., Бобкова С.Н., Беликова О.А., Нурбеков М.К., Зверева М.В. Роль катепсинов в патогенезе кардиоваскулярных заболеваний // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2012. - № 2. - С. 56-64.

13. Barrett A.J., Rawlings N.D. ‘Species’ of peptidases // Biological Chemistry. - 2007. - Vol. 388, N 11. - Р. 1151-1157.

14. Benes P., Vetvicka V., Fusek M. Cathepsin D - many functions of one aspartic protease // Critical Reviews in Oncology/Hematology. - 2008. - N 68. - Р. 12-28.

15. Brunk U.T., Neuzil J., Eaton J.W. Lysosomal involvement in apoptosis // Redox Report. - 2001. - N 6. - Р. 91-97.

16. Michihara A., Toda K., Kubo T., Fujiwara Y., Akasaki K., Tsuji H. Disruptive effect of chloroquine on lysosomes in cultured rat hepatocytes // Biological and Pharmaceutical Bulletin. - 2005. - N 28. - Р. 947-951.

17. Miguel-Carrasco J.L., Mate A., Monserrat M.T., Arias J.L., Aramburu O., Vazquez C.M. The role of inflammatory markers in the cardioprotective effect of L-carnitine in L-NAME-induced hypertension // Am J Hypertens. - 2008. - N 21. - Р. 1231-1237.

18. Rajasekar P., Palanisamy N., Anuradha C.V. Increase in nitric oxide and reduction in blood pressure, protein kinase C beta II and oxidative stress by L-carnitine: a study in the fructose-fed hypertensive rat. // Clinical and Experimental Hypertension. - 2007. - Vol. 29, N 8. - P. 517-530.

19. Terman А., Kurz T., Gustafsson B., Brunket U. Lysosomal labilization // IUBMB Life. - 2006. - Vol. 58, N 9. - P. 531-539.

20. Turk V., Stoka V., Vasiljeva O., Renko M., Sun T., Turkc B., Turk D. Cysteine cathepsins: From structure, function and regulation to new frontiers // Biochimica et Biophysica Acta. - 2012. - N 1824. - P. 68-88.

21. Wang Z.Y., Håkanson R. Role of nitric oxide (NO) in ocular inflammation // British Journal of Pharmacology. - 1995. - Vol. 116. - P. 2447- 2450.