Математическое моделирование реутилизации гипоксантина
Аннотация
Целью настоящей работы являлась разработка математических моделей метаболизма гипоксантина in vivo : поступления гипоксантина в печень, его реутилизации, регуляции этого процесса мононуклеотидами и фосфорибозилпирофосфатом. Опыты выполнены на крысах-самцах, которых подвергали 6,5-минутной асфиксии с последующей реанимацией. Крыс подвергали эвтаназии через 30 мин, 6 и 24 ч, 3, 7 и 21 сут после реанимации и сравнивали с контрольными животными. По результатам математического моделирования сделан вывод, что активность гипоксантин/гуанинфосфорибозилтрансферазы в печени in situ регулируется доступностью фосфорибозилпирофосфата. Уровни мононуклеотидов не влияют in situ на вовлечение гипоксантина в процесс реутилизации (включение14С-гипоксантина в нуклеозидмонофосфаты, нуклеозидди- и трифосфаты).
Ключевые слова
Об авторах
П. П. Золин
ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет»
Россия
Россия
В. М. Лебедев
ФГБОУ ВО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации»
Россия
Россия
В. Д. Конвай
ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет»
Россия
Россия
Список литературы
1. Дмитриенко Н.П. Пуриновый обмен и его регуляция в лимфоцитах. - Киев: Наукова думка. - 1991. - 200 с.
2. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. - М.: Финансы и статистика. - 1987. - 351 с
3. Дудиньска В., Хлынчак А.Й., Скотницка Е., Суска М. Метаболизм пуринов в эритроцитах человека // Биохимия. - 2006. - Т. 71, № 6. - С. 581-591.
4. Золин П.П., Конвай В.Д., Домрачев А.А. Фракционирование пуриновых производных в изучении энергетического обмена // Вестн. Ом. ун-та. - 2017. - № 1. - С. 65-70.
5. Золин П.П., Лебедев В.М., Конвай В.Д. Математическое моделирование биохимических процессов с применением регрессионного анализа. - Омск: Изд-во Омского гос. ун-та. - 2009. - 344 с.
6. Каркищенко Н.Н. Альтернативы биомедицины. Т. 1. Основы биомедицины и фармакомоделирования. - М.: Изд-во ВПК. - 2007. - 320 с.
7. Конвай В.Д., Золин П.П., Вейцман Г.Е. Способ радиометрического определения содержания фосфорибозилпирофосфата в биологических тканях. - 1991. - А.с. 1802335 СССР.
8. Коновалов Ю.В. Статистическое моделирование с использованием регрессионного анализа. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. - 2013. - 73 с.
9. Крыштановский А.О. Анализ социологических данных с помощью пакета SPSS. - М.: Изд. дом ГУ ВШЭ. - 2006. - 281 с.
10. Кубышин В.Л., Горбач З.В., Мальевская Е.В. Регуляторная роль транскетолазы и некоторых метаболитов пентозофосфатного пути в синтезе фосфорибозмлпирофосфата гемолизатами эритроцитов // Журнал ГрГМУ. - 2010. - № 1. - С. 39-42.
11. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. - М.: Высш. школа. - 1988. - 239 с.
12. Орлов А.И. Прикладная статистика. - М.: Экзамен. - 2006. - 671 с.
13. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Анализ данных на компьютере. - М.: МЦНМО. - 2016. - 367 с.
14. Шмойлова Р.А., Минашкин В.Г., Садовникова Н.А., Шувалова Е.Б. Теория статистики. - М.: Финансы и статистика. - 2006. - 383 с.
15. Юнкеров В.И., Григорьев С.Г. Математико-статистическая обработка данных медицинских исследований. - СПб: ВМедА. - 2002. - 266 с.
16. Buhl M.R. Purine metabolism in ischemic kidney tissue // Dan. Med. Bull. - 1982. - V. 29, No. 1. - Pp. 1-26.
17. Fu R., Sutcliffe D., Zhao H., Huang X., Schretlen D.J., Benkovic S., Jinnah H.A. Clinical severity in Lesch-Nyhan disease: the role of residual enzyme and compensatory pathways // Mol. Genet. Metab. - 2015. - V. 114, No. 1. - Pp. 55-61.
18. Harkness R.A., Saugstad O.D. The importance of the measurement of ATP depletion and subsequent cell damage with an estimate of size and nature of the market for a practicable method // Scand. J. Clin. Lab. Invest. - 1997. - V. 57, No. 8. - Pp. 655-672.
19. Harmsen E., de Tombe P.P., de Jong J.W., Achterberg P.W. Enhanced ATP and GTP synthesis from hypoxanthine or inosine after myocardial ischemia // Am. J. Physiol. - 1984. - V. 246, No. 1. - Pp. H37-H43.
20. Hasegawa H., Shinohara Y., Nozaki S., Nakamura M., Oh K., Namiki O., Suzuki K., Nakahara A., Miyazawa M., Ishikawa K., Himeno T., Yoshida S., Ueda T., Yamada Y., Ichida K. Hydrophilic-interaction liquid chromatography-tandem mass spectrometric determination of erythrocyte 5-phosphoribosyl 1-pyrophosphate in patients with hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase deficiency // J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. - 2015. - V. 976-977. - Pp. 55-60.
21. Henderson J.F., Paterson A.R.P. Nucleotide metabolism. An introduction (Kindle Edition). - Burlington: Elsevier Science. - 2014. - 304 p.
22. López-Cruz R.I., Crocker D.E., Gaxiola-Robles R., Bernal J.A., Real-Valle R.A., Lugo-Lugo O., Zenteno-Savín T. Plasma hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase activity in bottlenose dolphins contributes to avoiding accumulation of non-recyclable purines // Front. Physiol. - 2016. - V. 7, article 213. - Pp. 1-8. - doi: 10.3389/fphys.2016.00213.
23. Vincent M.-F., Van der Berge G., Hers H.-G. Metabolism of hypoxanthine in isolated rat hepatocytes // Biochem. J. - 1984. - V. 222, No. 1. - Pp. 145-155.
24. Zolin P.P., Conway V.D. Disturbances of hypoxanthine metabolism in the liver of resuscitated rats // Bul. Exper. Biol. - 1997. - V. 124, No. 6. - Pp. 1180-1182.
25. Dmitrienko N.P. Purinovyy obmen i ego regulyatsiya v limfotsitakh [Purine metabolism and its regulation in lymphocytes]. Kiev: Naukova dumka. 1991. 200 p. (In Russian).
26. Dreyper N., Smit G. Prikladnoy regressionnyy analiz [Applied regression analysis]. Moscow: Finansy i statistika. 1987. 351 p. (In Russian).
27. Dudin'ska V., Khlynchak A.Y., Skotnitska E., Suska M. Metabolizm purinov v eritrotsitakh cheloveka [Purine metabolism of human erythrocytes]. Biochemistry. 2006. V. 71. No. 6. Pp. 581-591. (In Russian).
28. Zolin P.P., Konvay V.D., Domrachev A.A. Fraktsionirovanie purinovykh proizvodnykh v izuchenii energeticheskogo obmena [Fractionating of the purine compounds for energy metabolism study]. Herald of Omsk University. 2017. No. 1. Pp. 65-70. (In Russian).
29. Zolin P.P., Lebedev V.M., Konvay V.D. Matematicheskoe modelirovanie biokhimicheskikh protsessov s primeneniem regressionnogo analiza [Mathematical modelling of the metabolic processes with the use of regression analysis]. Omsk: Izd-vo Omskogo gos. un-ta. 2009. 344 p. (In Russian).
30. Karkischenko N.N. Al'ternativy biomeditsiny. T. 1. Osnovy biomeditsiny i farmakomodelirovaniya [Biomedicine alternatives. Volume 1. Basic principles of biomedicine and pharmacomodeling]. Moscow: Izd-vo VPK. 2007. 320 p. (In Russian).
31. Konvay V.D., Zolin P.P., Veytsman G.E. Sposob radiometricheskogo opredeleniya soderzhaniya fosforibozilpirofosfata v biologicheskikh tkanyakh [Method of radiometric determination of the content of phosphoribosyl pyrophosphate in biological tissues]. 1991. A.s. 1802335 USSR. (In Russian).
32. Konovalov Yu.V. Statisticheskoe modelirovanie s ispol'zovaniem regressionnogo analiza [Statistical modelling with the use of regression analysis]. Moscow: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana. 2013. 73 p. (In Russian).
33. Kryshtanovskiy A.O. Analiz sotsiologicheskikh dannykh s pomoshch'yu paketa SPSS [Sociological data analysis using SPSS]. Moscow: Izd. dom GU VShE. 2006. 281 p. (In Russian).
34. Kubyshin V.L., Gorbach Z.V., Mal'evskaya E.V. Regulyatornaya rol' transketolazy i nekotorykh metabolitov pentozofosfatnogo puti v sinteze fosforibozmlpirofosfata gemolizatami eritrotsitov [Regulatory role of transketolase and some metabolites of pentose phosphate pathway in the synthesis of phosphoribosyl pyrophosphate by erythrocyte hemolysates]. Journal of the Grodno State Medical University. 2010. No. 1. Pp. 39-42. (In Russian).
35. L'vovskiy E.N. Statisticheskie metody postroeniya empiricheskikh formul [Statistical methods of empirical formulas construction]. Moscow: Vyssh. shkola. 1988. 239 p. (In Russian).
36. Orlov A.I. Prikladnaya statistika [Applied statistics]. Moscow: Ekzamen. 2006. 671 p. (In Russian).
37. Tyurin Yu.N. Makarov A.A. Analiz dannykh na komp'yutere [Data analysis on the computer]. Moscow: MTsNMO. 2016. 367 p. (In Russian).
38. Shmoylova R.A., Minashkin V.G., Sadovnikova N.A., Shuvalova E.B. Teoriya statistiki [Theory of statistics]. Moscow: Finansy i statistika. 2006. 383 p. (In Russian).
39. Yunkerov V.I., Grigor'ev S.G. Matematiko-statisticheskaya obrabotka dannykh meditsinskikh issledovaniy [Mathematical and statistical data processing for medical research]. Saint Petersburg: VMedA. 2002. 266 p. (In Russian).
40. Buhl M.R. Purine metabolism in ischemic kidney tissue. Dan. Med. Bull. 1982. V. 29, No. 1. Pp. 1-26.
41. Fu R., Sutcliffe D., Zhao H., Huang X., Schretlen D.J., Benkovic S., Jinnah H.A. Clinical severity in Lesch-Nyhan disease: the role of residual enzyme and compensatory pathways. Mol. Genet. Metab. 2015. V. 114, No. 1. Pp. 55-61.
42. Harkness R.A., Saugstad O.D. The importance of the measurement of ATP depletion and subsequent cell damage with an estimate of size and nature of the market for a practicable method. Scand. J. Clin. Lab. Invest. 1997. V. 57, No. 8. Pp. 655-672.
43. Harmsen E., de Tombe P.P., de Jong J.W., Achterberg P.W. Enhanced ATP and GTP synthesis from hypoxanthine or inosine after myocardial ischemia. Am. J. Physiol. 1984. V. 246, No. 1. Pp. H37-H43.
44. Hasegawa H., Shinohara Y., Nozaki S., Nakamura M., Oh K., Namiki O., Suzuki K., Nakahara A., Miyazawa M., Ishikawa K., Himeno T., Yoshida S., Ueda T., Yamada Y., Ichida K. Hydrophilic-interaction liquid chromatography-tandem mass spectrometric determination of erythrocyte 5-phosphoribosyl 1-pyrophosphate in patients with hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase deficiency. J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 2015. V. 976-977. Pp. 55-60.
45. Henderson J.F., Paterson A.R.P. Nucleotide metabolism. An introduction (Kindle Edition). Burlington: Elsevier Science. 2014. 304 p.
46. López-Cruz R.I., Crocker D.E., Gaxiola-Robles R., Bernal J.A., Real-Valle R.A., Lugo-Lugo O., Zenteno-Savín T. Plasma hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase activity in bottlenose dolphins contributes to avoiding accumulation of non-recyclable purines. Front. Physiol. 2016. V. 7, article 213. Pp. 1-8. doi: 10.3389/fphys.2016.00213.
47. Vincent M.-F., Van der Berge G., Hers H.-G. Metabolism of hypoxanthine in isolated rat hepatocytes. Biochem. J. 1984. V. 222, No. 1. Pp. 145-155.
48. Zolin P.P., Conway V.D. Disturbances of hypoxanthine metabolism in the liver of resuscitated rats. Bul. Exper. Biol. 1997. V. 124, No. 6. Pp. 1180-1182.
Рецензия
Для цитирования:
Золин П.П., Лебедев В.М., Конвай В.Д. Математическое моделирование реутилизации гипоксантина. БИОМЕДИЦИНА. 2018;(2):72-84.
For citation:
Zolin P.P., Lebedev V.M., Conway V.D. Mathematical modeling of the salvage pathway of hypoxanthine. Journal Biomed. 2018;(2):72-84. (In Russ.)
Просмотров:
326
Послать статью по эл. почте 
