БИОХИМИЯ, 2017, том 82, вып. 6, с. 954–969
УДК 577.16
Тиамин индуцирует долгосрочные изменения аминокислотного профиля и активностей дегидрогеназ 2-оксоадипата и 2-оксоглутарата мозга крысы
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: dhtkd1, ogdh, ogdhl, 2-оксоадипат, 2-оксоглутарат, полиферментные комплексы дегидрогеназ 2-оксокислот, тиамин.
Аннотация
Исследованы молекулярные механизмы долгосрочного действия введенного крысам тиамина (400 мг/кг i.p. однократно) на метаболизм головного мозга. С использованием найденных условий дифференцированного определения активностей тиаминдифосфат (ТДФ)-зависимых дегидрогеназ 2-оксоглутарата и 2-оксоадипата в гомогенатах мозга охарактеризована специфическая для разных отделов мозга регуляция тиамином полиферментных комплексов 2-оксоглутаратдегидрогеназы (ОГДК) и 2-оксоадипатдегидрогеназы (ОАДК). Вызываемые введением тиамина процессы зависели от тканеспецифических уровней экспрессии ТДФ-зависимых дегидрогеназ 2-оксоглутарата и 2-оксоадипата. В коре больших полушарий такие уровни были относительно велики и не повышались в результате введения тиамина, тогда как изначально низкие уровни ОАДК и/или ОГДК в мозжечке и стволе мозга активировались тиамином. Специфика изменений активностей данных дегидрогеназ при введении тиамина была ассоциирована с различиями в метаболических перестройках, которые включали: 1) специфические для отделов мозга изменения глутаминсинтетазы и/или глутаматдегидрогеназы и НАДФ+-зависимого малик фермента, 2) специфические для отделов мозга изменения аминокислотных профилей и 3) уменьшение содержания ряда аминокислот в плазме крови. В дополнение к анализу ферментативных активностей и средних уровней аминокислот в крови и мозге, метаболические перестройки после введения тиамина были охарактеризованы с помощью корреляционного анализа. Показано, что набор и параметры корреляций между уровнями аминокислот являются характеристикой тканеспецифического метаболизма, причем изменения корреляций при введении тиамина предоставляют дополнительную по сравнению с изменением средних уровней аминокислот информацию о метаболических перестройках. Совокупность полученных данных свидетельствует о том, что тиамин снижает катаболизм аминокислот в тканях путем долговременной регуляции потока метаболитов через цикл трикарбоновых кислот, связанной с изменениями активностей дегидрогеназ 2-оксоглутарата, 2-оксоадипата и сопряженных ферментов.