ИСТИНА

Морские беспозвоночные приливно-отливной зоны чрезвычайно устойчивы к влиянию негативных факторов и являются уникальной моделью для изучения молекулярных механизмов адаптаций. Губки (Porifera) – многоклеточные животные с фильтрационным питанием и дыханием. Клетки в их теле находятся в состоянии постоянного движения и трансдифференцировки. Одним из проявлений высокой лабильности клеток губок является их способность к реагрегации после диссоциации тканей животного, сопровождающейся большим количеством дедифференцировок и/или трансдифференцировок клеток и приводящей к полному восстановлению исходной организации животного. У всех животных убиквитин-протеасомная система играет ключевую роль в регуляции гомеостаза клеточного протеома. Целью настоящей работы было выявление особенностей функционирования протеасом у холодноводных губок Halichondria panacea (кл. Porifera) в просессе реагрегации клеток и у Arenicola marina (кл. Polychaeta) в целомоцитах при воспалении, индуцированного липополисахаридом. Сбор образцов и эксперименты по реагрегации и индукции воспаления проводились на научной базе Беломорской биостанции им. Н.А. Перцова. В осветлённых гомогенатах образцов определяли температурную динамику химотрипсинподобной (ХПА) и каспазаподобной (КПА) активностей протеасом по гидролизу флуорогенных олигопептидов Suc-LLVY-AMC и Z-LLG-АМС, соответственно. Содержание протеолитических β1 и β5 и 1,2,3,5,6,7 субъединиц протеасом, а также их регуляторов РА200, РА700 и РА28 оценивали с помощью Вестерн-блоттинга, а также в препаратах клеток методом иммунофлюоресценции. ХПА холодоводных H.panicea и A.marina демонстрирует высокую вариабельность зависимости от температуры и реализуется при температурах, превышающих физиологический оптимум для животных. В клетках губок, полученных после диссоциации их ткани, ХПА и КПА, содержание α-субъединиц и каталитической β5 субъединицы протеасом снижены по сравнению с таковыми в тканях. В процессе реагрегации клеток наблюдались изменения ХПА, сопровождавшиеся изменением относительного содержания только каталитической β5 субъединицы без изменения содержания 1,2,3,5,6,7 субъединиц протеасом. Содержание регулятора протеасом РА200 увеличивалось в агрегатах клеток возрастом 3-5 суток. Этот период характеризовался наибольшими гистологическими перестройками в агрегатах, дедифференцировками и трансдифференцировками их клеток. В целомоцитах кольчатых червей через 1 час после индукции воспаления липополисахаридом увеличивались ХПА, содержание α-субъединиц, протеолитической β5 субъединиц и регуляторов РА700 и РА28 протеасом. Таким образом, высокая температурная вариабельность и структурная пластичность протеасом, по-видимому, являются основой молекулярных механизмов адаптаций к влиянию негативных факторов у изученных морских беспозвоночных. Работа выполнена при частичной поддержке проектов: РФФИ 15-04-01990 и 15-04-06264