ОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ ИММУННЫХ ПРОТЕАСОМ В РАЗВИТИИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ У КРЫС

^#Тел.: +7 (499) 135-88-47; факс: +7 (499) 135-80-12; e-mail: [email protected]

ФГБУН Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, 119334, Москва, ул. Вавилова, 26

Поступила в редакцию 04.05.2014 г. Принята к печати 28.05.2014 г.

Формирование центральной нервной системы в онтогенезе и ее функционирование во взрослом организме млекопитающих находятся под контролем универсальной протеолитической убиквитин-протеасомной системы. Цель настоящей работы – изучение динамики экспрессии иммунных протеасом в сравнении с динамикой химотрипсинподобной и каспазаподобной активностей (ХПА и КПА) протеасом и экспрессией транскрипционного фактора Zif268 в структурах головного мозга (коре, гиппокампе и стволе мозга) в эмбриональном (Э19 и Э21 дни эмбрионального развития) и раннем постнатальном (П1, П3, П4, П5, П7 и П15 дни постнатального развития) развитии у крыс. ХПА и КПА в осветленных гомогенатах структур головного мозга крыс определяли по результатам гидролиза коммерческих флуорогенных олигопептидов Suc-LLVY-AMC и Z-LLG-АMC, соответственно. Содержание конститутивных – β1, β5, и иммунных – LMP7, LMP2 субъединиц протеасом, а также их регуляторов РА700 и РА28, и транскрипционного фактора Zif268 оценивали с помощью Вестерн-блоттинга. В коре и гиппокампе мозга отмечено повышение экспрессии иммунной субъединицы LMP7 в период активного формирования биохимической медиаторной структуры нейронов П7–П15. В коре мозга в этот период повышались ХПА и КПА. Во всех изученных структурах мозга содержание иммунной субъединицы LMP2 значительно увеличивалось в период П7–П15. Содержание протеолитической конститутивной субъединицы β1 во всех структурах снижалось на П4 относительно П1 и повышалось на П15 до уровня П1. Вместе с тем, уровень экспрессии протеолитической конститутивной субъединицы β5 протеасом в коре, гиппокампе и стволе увеличивался, начиная с Э21, и достигал максимальных значений на П3, П5 и П1, соответственно, с резким снижением на П7 во всех структурах. Экспрессия иммунной LMP2 и конститутивной β1-субъединиц в период резкого скачка на П15 во всех структурах повышалась одновременно с содержанием иммунной субъединицы LMP7. Кроме того, показана положительная взаимосвязь повышенной экспрессии регулятора РА28 и конститутивной субъединицы β5 в гиппокампе в период П3–П5 и в стволе мозга в период П1–П5. В период постнатального развития П7–П15 в изученных отделах мозга увеличение экспрессии иммунных LMP2- и LMP7-субъединиц и ХПА протеасом сопряжено с экспрессией транскрипционного фактора Zif268. Вероятно, иммунные протеасомы играют важную роль в регуляции ключевых биохимических процессов раннего онтогенеза центральной нервной системы и необходимы для возникновения и реализации синаптической пластичности в изученных структурах головного мозга у крыс.

Ключевые слова: иммунные протеасомы, регуляторы протеасом, центральная нервная система, транскрипционный фактор Zif268, крыса.

Биоорг. химия 2014, 40 (6): 703-711