Трансформированная клетка - Эш Б.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Достоверно установлено, что для инициации синтеза ДНК требуются полиамины (см. раздел 5.1). Хотя во время синтеза ДНК потребность в полиаминах высока, в фазе S концентрация полиаминов относительно низка (Heby et al., 1976; Sunkara et al., 1980). He ясно, имеют ли клетки в этой точке клеточного цикла высокую интенсивность обмена полиаминов. В настоящее время имеется совсем мало информации о характере использования или катаболизма полиаминов во время цикла деления клеток млекопитающих. В связи с этим мы исследовали не только анаболизм, но также катаболизм полиаминов во время клеточного цикла и попытались выявить связь их метаболизма с концентрацией и различными клеточными функциями, продолжающимися в это время (Sunkara et al., 1980).
Мы синхронизировали клетки с использованием N20 (Rao, 1978). При отмене митотического блока клетки делились и проходили через клеточный цикл с высокой степенью синхронности (рис. 3). В каждой точке клеточного цикла клетки собирали и использовали для определения концентрации орнитина, интенсивности поглощения (14С)-•орнитина и активности ОДК и S-AMKJI. Концентрация и скорость син-
256
Pm. 5. Клеточный цикл синхронизированных митотических клеток HeLa после снятия нитрозоксидного блока (Sun-kara et al., 4980).
юо\
во
«I 60
§
I
40
20
I
I
•
I
1
I
к
ь / ;
L —-г—t, „j- -i—
I
I
0 4 6 П 16
Время после снята* йлоха НА ч
теза полиаминов определялись при обработке клеток (14С)-орнитином в течение 15 мин при 37 °С, экстрагировании полиаминов и разделении их на пластинках с помощью метода тонкослойной хроматографии в модификации Dion,
Cohen (1972). Определяли как общее количество, так и уровень радиоактивности, ассоциированной с полиаминами (Sunkara et al., 1980).
Результаты этих исследований показывают, что внутриклеточное
содержание орнитина, высокое во время митоза и начала фазы GlT быстро снижается в конце этой фазы непосредственно перед началом синтеза ДНК, когда активность ОДК достигает пика (рис. 4 и 5). Подобное повышение концентрации орнитина наблюдалось в клетках НТС, стимулированных к пролиферации питанием свежей средой (McCann et al., 1979). В наших исследованиях также обнаружены специфичные по отношению к отдельным фазам клеточного цикла колебания активности биосинтетических ферментов — ОДК и S-AMKJI и концентрации полиаминов во время клеточного цикла клеток HeLa, сравнимые с таковыми клеток СНО (Heby et al., 1976; Sunkara et al., 1977) и гепатомы крыс (Mamont et al.t 1976).
"I
40 s
|||
Hi
Hf
si5»
l!
0 4 6 12 16
время после снятая блока Nz0, v* Рис. 4. Внутриклеточные уровни глощение меченого орнитина из во время клеточного цикла HeLa kara et al., 1880).
«In 1 1
и посреди (Sun-
0 4 8 12 IS
Bow я пдш снятия блока N& и
Рис. 5. Активность орнишнде-карбоксилазы и S-аденоаилме-тиониндекарбоксилазь. во время клеточного цикла HeLa (из Sunkara et al., 1980).
18 5-1329
257
Рис. 6. Уровень я интенсивность синтеза путресцина во время клеточного цикла HeLa (Sunkara et al., 1980).
В нашей работе мы обнаружили, что относительная интенсивность синтеза полиаминов, особенно путресцина и спермидина, была высока во время митоза и фазы Gv но быстро снижалась и была существенно ниже во время фазы S (рис. 6, 7 и 8). Несмотря на такое резкое уменьшение интенсивности синтеза полиаминов, содержание полиаминов было довольно высоким, особенно спермидина и спермина (см. рис. 7 и 8). Поскольку известно, что полиамины участвуют в синтезе ДНК (см. раздел 5.1), можно ожидать, что во время фазы S будет наблюдаться высокая интенсивность их синтеза. Однако наблюдаемая интенсивность синтеза полиаминов во время фазы S была примерно в 10 раз ниже, чем во время митоза или фазы Gv Эти результаты предполагают, что интенсивность обмена полиаминов наиболее высока во время митоза и фазы Glf а самая низкая — во время фазы S. Мы также обнаружили, что содержание путресцинокси-дазы в клетках HeLa высокое во время фазы Gx и низкое при переходе из фазы Gt в фазу S, когда начинается синтез ДНК. Таким образом, катаболизм полиаминов, вероятно, играет существенную роль в регуляции содержания полиаминов во время клеточного цикла у млекопитающих.
Время после снятия Щка nz0> ч 'Яремй после снятия Одом Ч
Рис. 7. Уровень и интенсивность Рис. S. Уровень и интенсивность
синтеза спермидина во время кле- синтеза спермина во время к лето ч-
точнего цикла HeLa (Sunkara et йоге цикла HeLa (Sunkara et al.,
al., 1980). 1980).
Время после снятая блока NA ч
258
8.5. ИНГИБИТОРЫ БИОСИНТЕЗА ПОЛИАМИНОВ И ЗНАЧЕНИЕ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПОНИМАНИИ РОЛИ ПОЛИАМИНОВ В РЕГУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНОГО ЦИКЛА НОРМАЛЬНЫХ И ТРАНСФОРМИРОВАННЫХ КЛЕТОК
Несмотря на множество данных о роли полиаминов в процессах роста, имеется лишь небольшое число достоверных сведений, указывающих на то, что повышенный синтез полиаминов требуется для пролиферации клеток млекопитающих. Недавнее открытие специфических ингибиторов биосинтеза полиаминов представило окончательное доказательство участия полиаминов в пролиферации клеток.
