Ступакова М.В., Махова Е.В., Лобышева И.И.1, Васильева С.В., Ванин А.Ф.1
Институт Биохимической Физики РАН им. Н.М.Эмануэля
1Институт Химической Физики РАН им. Н.Н.Семенова, 117334, Москва, ул. Косыгина 4, Россия
Интерес к роли свободных радикалов в качестве биологических сигнальных молекул все более возрастает. Это в значительной степени обусловлено доказательством индукции ряда альтернативных генетических репарационных процессов на генотоксический оксидативный стресс SOS-, OxyR- и SoxRS-ответов и предполагает существование дифференцированных клеточных сенсорных механизмов на различные формы реактивного кислорода. Последние включают продукты аэробного метаболизма супероксид О2 и Н2О2, как предшественников ряда свободных радикалов. Недавно установлено, что молекула NO также генерируется биологическими системами и является сигнальной молекулой со множеством важнейших функций. Задачей нашей работы было доказательство подобия биологических сенсоров, "запускающих" указанные репарационные ответы активными молекулами обоих указанных типов. Экспрессия генов SOS-, OxyR- и SoxRS-ответов контролировалась колориметрически в соответствии с методологией SOS-хромотест Quillardet, Hofnung, 1984 в штаммах E.coli со слитыми оперонами N::lacZ, где N один из генов соответствующего регулона. В качестве индукторов свободных радикалов кислорода использованы Н2О2 и менадион, а доноров NO динитрозильные комплексы железа (ДНКЖ) с глутатионом и нитрозоглутатион (GSNO), которые могут генерировать внутриклеточно NO либо NО+. В наших исследованиях впервые показано, что оба агента индуцируют в клетке SOS-репарационный процесс как ответ на генотоксическое воздействие NO. При этом и жизнеспособность клеток, и количественные показатели SOS-индукции зависели от химической природы донора NO. Методом ЭПР зарегистрированы сигналы, характерные для парамагнитных форм ДНКЖ при обработке клеток GSNO и газообразным NO. Сравнительное изучение количественных аспектов генотоксичности ДНКЖ и GSNO позволит установить редокс-состояние формы NO, приводящей к индукции SOS- и других репарационных процессов в E.coli.