Курский государственный медицинский университет

Механизм формирования аминокислотного состава белков мембран эритроцитов представляет собой сложный процесс взаимодействия генетических факторов и условий внутриклеточной среды, где происходит реализация генетической информации. При гипертонической болезни (ГБ) изменяется структурная организация белков мембран эритроцитов, их количественное содержание (Емельянова О. Г., 1999), нарушается белок-липидное взаимодействие. При этом более существенным показателем изменений в белковых структурах мембраны служит количественная представительность в них аминокислот, поскольку аминокислотные остатки определяют пространственное строение, место локализации в мембране и выполняемые функции белков.

Цель исследования: изучение вклада генетических факторов в детерминацию количественного содержания аминокислот в белках мембран эритроцитов в норме и при ГБ. Материалом исследования послужила кровь 109 больных ГБ, их родителей (n=58) и сибсов (n=37). Контрольную группу состааавляли 110 практически здоровых лиц с нормальным уровнем артериального давления, 57 родителей и 39 сибсов. Мембраны эритроцитов получали по методу Бейтлера и Дойджа с незначительной модификацией. Количественное содержание аминокислот в мембранных белках эритроцитов определяли с помощью метода ионообменной колоночной хроматографии на приборе “Аминохром-II”. Оценка степени генетической детерминации количественных показателей аминокислотного состава белков мембран эритроцитов проводилась по анализу количественного содержания исследуемых аминокислот с помощью генетико-математических методов. Вычислялись генетические корреляции количественной представительности аминокислот в белках мембран эритроцитов между родственниками I степени родства в парах пробанд-мать, пробанд-отец, пробанд-сибс, затем осуществлялось усреднение попарных коэффициентов. Сравнительный анализ вклада генетических факторов в детерминацию исследуемых количественных характеристик   в белках мембран эритроцитов здоровых людей и больных ГБ проводился с использованием z-преобразования Фишера коэффициентов генетических корреляций. Полученные результаты представлены в таблице.

Таблица 1. Сравнительный анализ вклада генетических факторов в детерминацию количественного содержания аминокислот в белках мембран эритроцитов в норме и при ГБ.

Вклад генетических факторов в детерминацию количественной представительности аминокислот в белках мембран эритроцитов здоровых людей варьирует от 22,1% для аргинина до 88,0% для глицина. Наиболее выраженный генетический контроль имел место за количественным содержанием в мембранных белках нейтральных аминокислот треонина (82,4%) и серина (74,9%); тирозина (75,6%); глицина (88,0%) и гидрофобных аминокислот: валина (75,8%), лейцина (75,1%), фенилаланина (77,8%), имеющие общие метаболические пути и формирующие структуру интегральных белков, удерживаемых в мембране за счет сил гидрофобного взаимодействия. Слабый генетический контроль осуществлялся за количественным содержанием основных аминокислот аргинина (22,0%) и гистидина (36,0%), наиболее представленных в составе периферических белков.

При ГБ для всех исследуемых аминокислот мембранных белков эритроцитов характерна высокая выраженность генетического контроля их количественного содержания, варьирующая от 65,6% для валина до 87,2% для фенилаланина. Наибольшая генетическая детерминация количественной представительности в белках мембран эритроцитов характерна для гидрофобных аминокислот аланина (83,8%), лейцина (84,2%), фенилаланина (87,2%), а также основных аминокислот лизина (85,1%) и гистидина (81,1%).

Количественное содержание гидрофобных аминокислот фенилаланина, аланина в большей степени генетически детерминирована у больных ГБ по сравнению с нормой, что может быть связано с нарушением взаимодействия белковых молекул с фосфолипидным бислоем в мембране при ГБ. Наиболее выраженные достоверные различия в генетическом контроле наблюдались за количественной наработкой основных аминокислот (t_z=4,33-5,47), формирующих белки цитоскелета эритроцитов. Изменение организации и свойств цитоскелетных белков возможно приводит к более жесткой структуре мембраны эритроцита при ГБ. Для нейтральных аминокислот треонина и глицина вклад генетических факторов в детерминацию их количественного содержания в мембранных белках эритроцитов наиболее выражен в контрольной группе.

Таким образом, количественная представительность аминокислот, входящих в состав белков мембран эритроцитов, при ГБ и в норме находится под генетическим контролем. При этом вклад генетических факторов в детерминацию количественного содержания основных аминокислот, треонина, серина, фенилаланина, аланина в белках мембран эритроцитов при ГБ отличен от контрольной группы, что определяет, в конечном итоге, морфологические особенности и функции мембраны эритроцита при данной сердечно-сосудистой патологии.