СВЯЗЬ МЕЖДУ АКТИВНОЙ МИЕЛОПЕРОКСИДАЗОЙ И ХЛОРИРОВАННЫМ ЦЕРУЛОПЛАЗМИНОМ В ПЛАЗМЕ КРОВИ ПАЦИЕНТОВ С СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ

Миелопероксидаза является ключевым фактором, отвечающим за развитие окислительного/галогенирующего стресса при воспалении. Ранее в плазме пациентов с воспалительными заболеваниями различной этиологии, в том числе при атеросклерозе, нами были обнаружены комплексы, образованные миелопероксидазой и ее физиологическим ингибитором, церулоплазмином. Анализ регуляции активности миелопероксидазы церулоплазмином показал, что при воспалении могут возникать условия, при которых церулоплазмин будет модифицирован хлорноватистой кислотой, HOCl – специфическим продуктом катализа миелопероксидазы. Целью данного исследования был анализ связи между активностью миелопероксидазы и концентрацией церулоплазмина, модифици-рованного HOCl (хлорированного церулоплазмина), в образцах плазмы крови пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Были получены специфические антитела против миелопероксидазы, церулоплазмина, в том числе модифицированного HOCl, отработаны условия твердофазного иммуноферментного анализа. С помощью комбинации сорбции антигенов на твердой фазе и последующего выявления их собственной активности либо пероксидазной активности меченых антител были разработаны высокочувствительные методы определения миелопероксидазы (концентрация, пероксидазная и галогенирующая активность), концентрации церулоплазмина, в том числе модифицированного HOCl. Обнаружена положительная корреляция между концентрацией миелопероксидазы, ее активностью и концентрацией церулоплазмина, модифицированного HOCl. Выводы: впервые в плазме крови пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями обнаружен церулоплазмин, модифицированный HOCl. Получена достоверная положительная корреляционная зависимость между концентрацией хлорированного церулоплазмина и активностью миелопероксидазы. Предполагается, что физиологический ингибитор миелопероксидазы, церулоплазмин, претендует на роль мишени для продукта ее катализа – HOCl.

1. Белик И.В., Иванцова А.А., Мамедова З.Э., Денисенко А.Д. Содержание антител к модифицированным липопротеинами низкой плотности и их комплексов в крови пациентов с различными проявлениями атеросклероза // Биомедицинская химия, 2016. Т. 62. С. 471-475.

2. Буненков Н.С., Комок В.В., Соколов А.В., Немков А.С. Новые возможности оценки интраоперационного ишемически-реперфузионного повреждения миокарда при операциях реваскуляризации в условиях искусственного кровообращения и на работающем сердце // Клиническая и экспериментальная хирургия. Журнал имени академика Б.В. Петровского, 2017. Т. 16, № 2. С. 40-48.

3. Горудко И.В., Черкалина О.С., Соколов А.В., Пулина М.О., Захарова Е.Т., Васильев В.Б., Черенкевич С.Н., Панасенко О.М. Новые подходы к определению концентрации и пероксидазной активности миело пероксидазы в плазме крови человека // Биоорганическая химия, 2009. Т. 35. С. 629-639.

4. Григорьева Д.В., Горудко И.В., Костевич В.А., Соколов А.В., Буко И.В., Васильев В.Б., Полонецкий Л.З., Панасенко О.М., Черенкевич С.Н. Активность миелопероксидазы в плазме крови как критерий эффективности лечения пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями // Биомедицинская химия, 2016. Т. 62. С. 318-324.

5. Григорьева Д.В., Горудко И.В., Соколов А.В., Космачевская О.В., Топунов А.Ф., Буко И.В., Константинова Е.Э., Черенкевич С.Н., Панасенко О.М. Определение пероксидазной активности гемоглобина в плазме крови // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2013. Т. 155, № 9. С. 129-132.

6. Михальчик Е.В., Смолина Н.В., Астамирова Т.С., Горудко И.В., Григорьева Д.В., Иванов В.А., Соколов А.В., Костевич В.А., Черенкевич С.Н., Панасенко О.М. Альбумин сыворотки крови, модифицированный в условиях окислительного/галогенирующего стресса, усиливает люминол-зависимую хемилюминесценцию нейтрофилов человека // Биофизика, 2013. Т. 58. C. 681-689.

7. Панасенко О.М., Горудко И.В., Соколов А.В. Хлорноватистая кислота как предшественник свободных радикалов в живых системах // Успехи биологической химии, 2013. Т. 53. С. 195-244.

8. Панасенко О.М., Михальчик Е.В., Горудко И.В., Григорьева Д.В., Соколов А.В., Костевич В.А., Васильев В.Б., Черенкевич С.Н. Влияние антиоксидантов и скавенджеров гипогалоидных кислот на активацию нейтрофилов липопротеинами низкой плотности, модифицированными гипохлоритом // Биофизика, 2016. Т. 61. С. 500-509.

9. Панасенко О.М., Чеканов А.В., Власова И.И., Соколов А.В., Агеева К.В., Пулина М.О., Черкалина О.С., Васильев В.Б. Влияние церулоплазмина и лактоферрина на хлорирующую активность лейкоцитарной миелопероксидазы. Изучение методом хемилюминесценции // Биофизика, 2008. Т. 53. С. 573-581.

10. Соколов А.В., Агеева К.В., Костевич В.А., Берлов М.Н., Рунова О.Л., Захарова Е.Т., Васильев В.Б. Исследование взаимодействия церулоплазмина с серпроцидинами // Биохимия, 2010. Т. 75. С. 1544-1552.

11. Соколов А.В., Пулина М.О., Агеева К.В., Рунова О.Л., Захарова Е.Т., Васильев В.Б. Идентификация катионных белков лейкоцитов, взаимодействующих с церулоплазмином // Биохимия, 2007. Т. 72. С. 1072-1077.

12. Соколов А.В., Пулина М.О., Агеева К.В., Черкалина О.С., Захарова Е.Т., Васильев В.Б. Идентификация комплексов церулоплазмина с матриксными металлопротеиназами 2 и 12 // Биохимия, 2009. Т. 74. С. 1703-1708.

13. Соколов А.В., Костевич В.А., Романико Д.Н., Захарова Е.Т., Васильев В.Б. Двухстадийный метод получения церулоплазмина на основе его взаимодействия с неомицином // Биохимия, 2012. Т. 77. С. 775-784.

14. Bakkenist A.R., Wever R., Vulsma T., Plat H., van Gelder B.F. Isolation procedure and some properties of myeloperoxidase from human leucocytes. Biochim. Biophys. Acta, 1978, Vol. 524, pp. 45-54.

15. Baldus S., Heeschen C., Meinertz T., Zeiher A.M., Eiserich J.P., Münzel T., Simoons M.L., Hamm C.W. Myeloperoxidase serum levels predict risk in patients with acute coronary syndromes. Circulation, 2003, Vol. 108, pp. 1440-1445.

16. Beers R.F.Jr., Sizer I.W. A spectrophotometric method for measuring the breakdown of hydrogen peroxide by catalase.J. Biol. Chem., 1952, Vol. 195, pp. 133-140.

17. Daugherty A., Dunn J.L., Rateri D.L., Heinecke J.W. Myeloperoxidase, a catalyst for lipoprotein oxidation, is expressed in human atherosclerotic lesions. J. Clin. Invest., 1994, Vol. 94, pp. 437-444.

18. Davis B.J. Disc electrophoresis. II. Method and application to human serum proteins.Ann. N. Y. Acad. Sci., 1964, Vol. 121, pp. 404-427.

19. Fling S.P., Gregerson D.S. Peptide and protein molecular weight determination by electrophoresis using a high-molarity tris buffer system without urea. Anal. Biochem., 1986, Vol. 155, pp. 83-88.

20. Franck T., Minguet G., Delporte C., Derochette S., Zouaoui Boudjeltia K., van Antwerpen P., Gach O., Deby-Dupont G., Mouithys-Mickalad A., Serteyn D. An immunological method to combine the measurement of active and total myeloperoxidase on the same biological fluid, and its application in finding inhibitors which interact directly with the enzyme.Free Radic. Res., 2015, Vol. 49, pp. 790-799.

21. Gorudko I.V., Grigorieva D.V., Shamova E.V., Kostevich V.A., Sokolov A.V., Mikhalchik E.V., Cherenkevich S.N., Arnhold J., Panasenko O.M. Hypohalous acid-modified human serum albumin induces neutrophil NADPH-oxidase activation, degranulation and shape change. Free Radic. Biol. Med., 2014, Vol. 68, pp. 326-334.

22. Morris J.C. The acid ionization constant of HOCl from 5° to 35°. J. Phys. Chem., 1966, Vol. 70, pp. 3798-3805.

23. Noyer M., Dwulet F.E., Hao Y.L., Putnam F.W. Purification and characterization of undegraded human ceruloplasmin. Anal. Biochem., 1980, Vol. 102, pp. 450-458.

24. Samygina V.R., Sokolov A.V., Bourenkov G., Petoukhov M.V., Pulina M.O., Zakharova E.T., Vasilyev V.B., Bartunik H., Svergun D.I. Ceruloplasmin: macromolecular assemblies with iron-containing acute phase proteins. PLoS ONE, 2013. Vol. 8, e67145.doi: 10.1371/journal.pone.0067145.

25. Schultz J., Kaminker K. Myeloperoxidase of the leukocyte of normal human blood. I. Content and localization. Arch. Biochem. Biophys., 1962, Vol. 96, pp. 465-467.

26. Sokolov A.V., Acquasaliente L., Kostevich V.A., Frasson R., Zakharova E.T., Pontarollo G., Vasilyev V.B., de Filippis V. Thrombin inhibits the anti-myeloperoxidase and ferroxidase functions of ceruloplasmin: relevance in rheumatoid arthritis. Free Radic. Biol. Med., 2015, Vol. 86, pp. 279-294.

27. Sokolov A.V., Ageeva K.V., Cherkalina O.S., Pulina M.O., Zakharova E.T., Prozorovskii V.N., Aksenov D.V., Vasilyev V.B., Panasenko O.M. Identification and properties of complexes formed by myeloperoxidase with lipoproteins and ceruloplasmin. Chem. Phys. Lipids, 2010, Vol. 163, pp. 347-355.

28. Sokolov A.V., Ageeva K.V., Pulina M.O., Cherkalina O.S., Samygina V.R., Vlasova I.I., Panasenko O.M., Zakharova E.T., Vasilyev V.B. Ceruloplasmin and myeloperoxidase in complex affect the enzymatic properties of each other. Free Radic. Res., 2008, Vol. 42, pp. 989-998.

29. Sokolov A.V., Chekanov A.V., Kostevich V.A., Aksenov D.V., Vasilyev V.B., Panasenko O.M. Revealing binding sites for myeloperoxidase on the surface of human low density lipoproteins. Chem. Phys. Lipids, 2011, Vol. 164, pp. 49-53.

30. Sokolov A.V., Kostevich V.A., Kozlov S.O., Donskyi I.S., Vlasova I.I., Rudenko A.O., Zakharova E.T., Vasilyev V.B., Panasenko O.M. Kinetic method for assaying the halogenating activity of myeloperoxidase based on reaction of celestine blue B with taurine halogenamines. Free Radic. Res., 2015, Vol. 49, pp. 777-789.

31. Sokolov A.V., Kostevich V.A., Runova O.L., Gorudko I.V., Vasilyev V.B., Cherenkevich S.N., Panasenko O.M. Proatherogenic modification of LDL by surface-bound myeloperoxidase. Chem. Phys. Lipids, 2014, Vol. 180, pp. 72-80.

32. Sokolov A.V., Kostevich V.A., Zakharova E.T., Samygina V.R., Panasenko O.M., Vasilyev V.B. Interaction of ceruloplasmin with eosinophil peroxidase as compared to its interplay with myeloperoxidase: Reciprocal effect on enzymatic properties. Free Radic. Res., 2015, Vol. 49, pp. 800-811.

33. Sokolov A.V., Zakahrova E.T., Kostevich V.A., Samygina V.R., Vasilyev V.B. Lactoferrin, myeloperoxidase, and ceruloplasmin: complementary gearwheels cranking physiological and pathological processes. Biometals, 2014, Vol. 27, pp. 815-828.

34. van Dalen C.J., Whitehouse M.W., Winterbourn C.C., Kettle A.J. Thiocyanate and chloride as competing substrates for myeloperoxidase. Biochem. J., 1997, Vol. 327, pp. 487-492.

35. Varfolomeeva E.Y., Semenova E.V., Sokolov A.V., Aplin K.D., Timofeeva K.E., Vasilyev V.B., Filatov M.V. Ceruloplasmin decreases respiratory burst reaction during pregnancy.Free Radic. Res., 2016, Vol. 50, pp. 909-919.

36. Vlasova I.I., Sokolov A.V., Arnhold J. The free amino acid tyrosine enhances the chlorinating activity of human myeloperoxidase. J. Inorg. Biochem., 2012, Vol. 106, pp. 76-83.