IN VITRO EFFECT OF L-CARNITINE ON THE ACTIVITY OF LYSOSOMAL CYSTEINE PROTEASES AND THE STATE OF LYSOSOMAL MEMBRANE

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The influence of L-carnitine in vitro on the lysosomal cysteine proteinase activity and stability of the lysosomal membrane of the liver homogenates of intact sexually Mature female rats of Wistar line weighing 280-330 g were studied. In the experimental groups isolated lysosomes were incubated in vitro in a solution of L-carnitine during 1, 2 and 4 hours, in the control groups in vitro incubation was carried out in a medium of isolating solution. The activity of ca-thepsins B, L and H was investigated by spectrofluorimetric method of Barrett & Kirschke in two fractions - lysosomal and outside of lysosomes. The activity of acid phosphatase was used as the main marker of a membrane labilization. In vitro incubation of lysosomes showed that carnitine at a concentration of 5 mM increases the total activity of cathepsin B in a one-hour incubation at 73,2% (p=0,008), cathepsin L in a two- and four-hour incubation - at 77,7% (p=0,005) and 42,3% (p=0,013) respectively, and reduces the overall activity of the cathepsin H in a one-hour incubation at 200,0% (p=0,008), in a two-hour - by 67,9% (p=0,05), in a four-hour -27,1% (p=0,02). In addition, incubation in 5 mM L-carnitine solution leads to an increase of unsedimentable activity and fall sedimentaries activity for cathepsin L in a two-hour, and for acid phosphatase - in a two - and four-hour exposure. 5 mM L-carnitine in one - and two-hour incubation stabilizes lysosomal membrane (whereas increase in incubation time up to 4 hours leads to its damage) and increases the selective permeability of the lysosomal membrane for the studied cathepsins, to the greatest extent - for cathepsin H.

About the authors

M A. Fomina

Ryazan State Medical University

Author for correspondence.
Email: anyakudlaeva@mail.ru
Ph Russian Federation

A M. Kudlaeva

Ryazan State Medical University

Email: anyakudlaeva@mail.ru
ассистент кафедры биологической химии Russian Federation

A N. Ryabkov

Ryazan State Medical University

Email: anyakudlaeva@mail.ru
Ph Russian Federation

References

  1. Turk V., Stoka V., Vasiljeva O., Ren-ko M., Sun T., Turk B. et al. Cysteincatep-sines: from structure, function and regulation to new frontiers // Biochimica et Biophysi-caActa. 2012. Vol. 1824, №1. P. 68-88. doi: 10.1016/j.bbapap.2011.10.002.
  2. Абаленихина Ю.В., Фомина М.А., Исаков С.А. Окислительная модификация белков и изменение активности катепсина L селезенки крыс в условиях моделирования дефицита синтеза оксида азота // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2013. Т. 21, №1. С. 45-49.
  3. Арапова А.И., Фомина М.А. Аутокаталитические эффекты лизосомальных-цистеиновых протеиназ гладкой мышцы аорты крыс // Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2015. №4. С. 27-32.
  4. Потеряева О.Н. Участие цистеино-выхпротеиназ и их ингибиторов в развитии злокачественных опухолей (обзор литературы) // Медицина и образование в Сибири. 2009. № 1. Available at: http://ngmu.ru/cozo/ mos/article/abauthors.php?id=327 (accessed 30 August 2016).
  5. Пупышев А.Б. Пермеабилизация лизосомных мембран как апоптогенный фактор // Цитология. 2011. Т. 53, №4. С. 313-324.
  6. Фомина М.А., Кудлаева А.М. Изучение in vitro-воздействия L-карнитина на лизосомальный цистеиновый протеолиз изолированно и на фоне оксидативного стресса // Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2016. №1. С. 55-59.
  7. Mutomba M.C., Yuan H., Konyavko M., Adachi S., Yokoyama C.B., Esser V. et al. Regulation of the activity of caspases by L-carnitine and palmitoylcarnitine // FEBS Letters. 2000. Vol. 478, №1-2. P. 19-25.
  8. Roy M.J., Dionne S., Marx G., Qureshi I., Sarma D., Levy E. et al. In vitro studies on the inhibition of colon cancer by butyrate and carnitine // Nutrition. 2009. Vol. 25, №11-12. P. 11931201. doi: 10.1016/j.nut.2009.04.008.
  9. Ильичёва А.С., Фомина М.А. Влияние L-аргинина и карнитина на активность катепсинов L и H и проницаемость лизосомальной мембраны в сердечной мышце при выраженной гипергомоцистеинемии // Казанский медицинский журнал. 2015, №5. С. 819-824.
  10. Barrett A.J., Kirschke H. Cathepsin B, cathepsin H, cathepsin L // Methods in En-zymol. 1981. Vol. 80. P. 535-561.
  11. Покровский А.А., Тутельян В.А. Лизосомы. М.: Наука, 1976. 378 с.
  12. Felbor U., Dreier L., Bryant R., Ploegh H., Olsen B., Mothes W. Secreted ca-thepsin L generates endostatin from collagen XVIII // EMBO J. 2000. Vol. 19, №6. P. 11871194. doi: 10.1093/emboj/19.6.1187.
  13. Terman A., Kurz T., Gustafsson B., Brunk U.T. Lysosomal Labilization // IUBMB Life. 2006. Vol. 58, №9. P. 531-539. doi: 10.1080/15216540600904885.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2017 Fomina M.A., Kudlaeva A.M., Ryabkov A.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».