Options
Cinko jonų apsauginio poveikio kepenų transliacijos sistemai įvertinimas esant toksiniam kadmio jonų poveikiui
Sadauskienė, Ilona |
Liekis, Arūnas | Recenzentas / Reviewer |
Barsteigienė, Zita | Komisijos pirmininkas / Committee Chairman |
Tarasevičius, Eduardas | Komisijos narys / Committee Member |
Radžiūnas, Raimondas | Komisijos narys / Committee Member |
Savickas, Arūnas | Komisijos narys / Committee Member |
Janulis, Valdimaras | Komisijos narys / Committee Member |
Sunkieji metalai yra vieni didžiausių ekologinių nuodų. Kadangi apsinuodijimų sunkiaisiais metalais dažnis tebėra didelis, prevencinės strategijos bei veiksmingo gydymo poreikis išlieka aktualūs. Savo eksperimentais mes siekėme įvertinti apsauginį cinko jonų poveikį baltymų biosintezės sistemai bei svarbiausiems jos komponentams (tRNR ir aminoacil-tRNR-sintetazėms) esant slopinančiam kadmio jonų poveikiui. Eksperimentai atlikti su baltosiomis laboratorinėmis pelėmis. Cinko apsauginio poveikio įvertinimui, baltymų biosintezės intensyvumas pelių kepenyse vertintas po 0,5 LD50 CdCl2 (1,6 mg Cd2+ vienam kg kūno masės) ir/arba 0,3 LD50 ZnSO4 (3,1 mg Zn2+ vienam kg kūno masės) tirpalų sušvirkštimo į laboratorinių pelių pilvo ertmę. Baltymų biosintezės intensyvumas pelių organuose nustatytas praėjus 2, 8 ir 24 val. po metalų sušvirkštimo, pagal radioaktyviai žymėto [14C]-leucino įjungimą į naujai susintetintus peptidus ir baltymus. tRNRLeu ir leucyl-tRNR sintetazių aktyvumas nustatytas vykstant reakcijai su [14C]-leucinu. Gauti rezultatai parodė, jog 2 val. po CdCl2 sušvirkštimo, cinko jonai apsaugojo baltymus sintezuojančią sistemą nuo toksinio kadmio poveikio. Praėjus 8 val. po šių abiejų metalų sušvirkštimo, cinko jonai iš dalies normalizavo baltymų biosintezę, tačiau praėjus 24 val., baltymų biosintezės intensyvumas išliko tokio paties aktyvumo, kaip ir kadmiu paveiktose pelėse. Vadinasi, praėjus ilgesniam laikui (24 val.), cinko jonai neapsaugo kepenų transliacijos sistemos nuo toksinio kadmio poveikio. ZnSO4 ir CdCl2 paveiktose pelėse, cinko jonai panaikino slopinantį kadmio jonų poveikį leucil-tRNR-sintetazei visą 24 val. laikotarpį. Tyrimai in vitro leidžia manyti, jog aktyvuojantį poveikį leucil-tRNR sintetazei cinkas sukelia tik mažomis (iki 10mM) koncentracijomis. Cinkas in vitro sąlygomis didino tRNR akceptorinį aktyvumą jungtis su leucinu. Net 5 mM cinko jonų koncentracija apsaugojo tRNRLeu aktyvumą nuo slopinančio Cd2+ poveikio. Taigi cinko jonai sušvelnina neigiamą kadmio jonų sukeltą poveikį baltymų biosintezės sistemai ir svarbiausiems jos komponentams - tRNR ir aminoacil-tRNR-sintetazėms.
The aim of this study was to evaluate protective effects of zinc ions on the total protein synthesis in mouse liver and key components of liver translation machinery (tRNR ir aminoacil-tRNR synthetases) in the present of toxic cadmium ions effects. Experiments were done on white mice using intraperitoneal injections of 0,5 LD50 CdCl2 solution (1,6 mg Cd2+ per 1 kg of body mass) and/or 0,3 LD50 ZnSO4 (3,1 mg Zn2+ per 1 kg of body mass). Protein synthesis was evaluated by incorporation of 14C-labelled leucine into newly synthesized peptides and proteins after 2, 8 and 24 hours of intoxication. Activities of tRNALeu and leucyl-tRNA synthetase were measured by an aminoacylation reaction using 14C-labelled leucine. The data showed that at the 2nd h after CdCl2 injection, Zn2+ abolished deleterious effect of Cd2+ on the protein synthesis in the liver. Although pronounced activation of the protein synthesis was observed after 8 h of intoxication with either Cd2+ or Zn2+, this effect was lower in the presence of both ions. At the 24th h the protein synthesis was as active as in the liver of Cd-treated mice. Thus, Zn2+ can counteract Cd-induced inhibition of protein synthesis in mice liver only at the early stage of Cd2+ intoxication (at the 2nd h). Zn2+ abolished deleterious effect of Cd2+ on the activity of leucyl-tRNA synthetase within 24 h of mice intoxication with CdCl2. In vitro conditions, Zn2+ increased the acceptor activity of leucyl-tRNA synthetase only in low (10mM) concentrations. Zn2+ in 5-20 M concentration progressively increased the acceptor activity of tRNALeu in vitro conditions. Pre-incubation of the reaction mixture with 5 M concentration of Zn2+ protected the acceptor activity of tRNALeu against Cd-induced inhibition. Zn ions mitigate Cd-induced inhibition of both the total protein synthesis and the key elements of protein synthesizing machinery.