Анотація до роботи:

Островська О.І. Механізми взаємодії FMRFa-подібних пептидів з протон-активованими каналами в сенсорних нейронах щурів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02 – біофізика. – Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ, 2003.

Робота присвячена детальному вивченню характеристик протон-активованих каналів та впливу на них RFa-подібних нейропептидів. Використання електрофізіологічних методів дало змогу виявити 3 підкласи H⁺-активованих каналів в сенсорних нейронах щурів, що розрізняються за властивостями й взаємодією з RFa-подібними пептидами. Досліджено вплив RFa-подібних пептидів на кінетику десенситизації струму, характеристики стаціонарної активації та інактивації каналів. Знайдено, що RFa-пептиди здатні змінювати чутливість нейронів-ноціцепторов до протонів шляхом зсуву характерної для них кривої стаціонарної десенситизації у бік більш кислих значень рН. Вивчена залежність структура-активність для взаємодії пептидів з каналами. Запропонована модель взаємодії ендогенних RFa-подібних пептидів й H⁺-активованих каналів.

Результати проведеної роботи можуть бути використані для вибору найбільш перспективних пептидів для дослідження in vivo, а також для наступного синтезу потенційних фармакологічних агентів на протон-активовані канали.

1. Використовуючи методи фіксації потенціалу в конфігурації «ціла клітина» й внутріклітинної перфузії виявлено 3 характерних підкласи протон-активованих каналів в нейронах спінального й тригемінального ганглія щурів, які відрізняються за кінетикою десенситизації, залежністю стаціонарної десенситизації від pH і взаємодією із RFa-подібними пептидами. Встановлено, що експресія каналів кожного підкласу корелює з діаметром соми і не залежить від анатомічної локалізації нейронів.

2. Прикладення FMRFa-подібних пептидів ендогенного й синтетичного походження дозозалежно уповільнює кінетику десенситизації у знайдених підкласів протон-активованих каналів сенсорних нейронів. Пептиди змінюють константу десенситизації, характерну для рецептора, й індукують надповільну компоненту десенситизації.

3. Запропонована модель взаємодії ендогенних RFa-подібних пептидів й протон-активованих каналів сенсорних нейронів. Пептид проникає в мембрану при нейтральних кондиціонуючих рН, але взаємодіє з рецептором лише при закисленні середовища. Найбільш вірогідно, фармакофором в структурі ендогенних RFa-подібних пептидів є аргініновий «палець» із гуанідіновою групою на кінці. Аргініновий залишок повинен бути в оточенні ліпофільних амінокислот на С- й N-кінцях пептиду.

4. Серед синтетичних пептидів, які не містять аргінін, активність виявили ті аналоги, які містили замість аргініну амінокислоти з наявністю або довгого CH₂-ланцюга (мінімум 3 CH₂) з кінцевою полярною групою, або ланцюга з b-розгалуженням (наприклад, i-Pr), а також S-вмісні амінокислоти.

5. RFa-пептиди здатні специфічно змінювати чутливість нейронів малого діаметра (ноціцепторів) до протонів шляхом зсуву характерної для них кривої стаціонарної десенситизації у бік більш кислих значень рН.

Публікації автора:

1. O.I. Ostrovskaya, O.V. Kostyuchenko, and O.A. Krishtal. A component of the transmembrane current in molluscan neurons is gated by both protons and voltage.// Neurophysiology/Neirofiziologiya . – 2000. – V.32. №3. – P.125-126.

2. O.И. Островская, Т.М. Волкова, О.А. Крышталь. Свойства протонактивируемых ионных каналов в сенсорных нейронах крыс // Нейрофизиология/Neurophysiology. – 2003. – Т.35. – №2. – P.90-98.

3. O. Krishtal, O. Ostrovskaya, and L. Moroz. pH-receptors: peptides and nociception // Нейрофизиология/Neurophysiology. – 2003. – V.35. №3/4. – P.236-244.

4. O. Ostrovskaya, P. Lishko, A. Beketov, O. Krishtal. FMRFa-related endogenous peptides affect proton-activated currents in rat trigeminal neurons // Нейрофизиология/Neurophysiology. – 2002. – V.34. №2/3. – P.208.

5. Ostrovskaya O., Moroz L., Krishtal O. RFa-neuropeptides discern acid-sensing channels of nociceptive vs. mechanoceptive sensory neurons // FEPS 2003. – Nice (France). – 2003. – P.80.

6. Krishtal O, Ostrovskaya O, Moroz L. RFa-related neuropeptides reveal differences in acid-sensing channels of nociceptive vs. mechanoceptive sensory neurons // 6^th IBRO World Congress of Neuroscience. – Prague (Czech Republic). – 2003. – Compact Disk (O371).

7. O.И. Островская, О.А. Крышталь. Вплив заміщення груп в ендогенному тетрапептиді FMRFамід на модуляцію протонактивованих каналів в мембрані нейронів. Всеукраїнська науково-практична конференція “Сучасні технології органічного синтезу та медичної хімії”. – Харків. – 2003. – С.103.

8. Ostrovskaya O., Moroz L., Krishtal O. Endogenous RFa-related peptides modulate desensitization kinetics of proton-gated currents in rat sensory neurons // Leiden International Medical Students Congress. – Leiden (the Netherlands). – 2003. – P.132.

9. Ostrovskaya O., Moroz L., Krishtal O. Endogenous FMRFa-related peptides modify the steady-state desensitization of the proton-gated currents in DRG neurons of rat // 13^th European Students’ Conference. – Berlin (Germany). – 2002. – P.171.