Биохимия старения - Канунго М. С. - Страница 32

67. Kirk J. E. Weselowski and Dennis Fundamentals of Vascular Ageing, 32–62, McGraw-Hill, New York (1963).

68. Kirk J. E. J. Gerontol, 20, 357–362 (1965).

69. Kirk J. E. J. Gerontol, 21, 420–425 (1966).

70. Kirk J. E., Ritz E. J. Gerontol, 22, 427–438 (1967).

71. Kirk J. E., Wang N. S., Brandstrupp N. J. Gerontol, 14, 25–31 (1959).

72. Koida M., Lai C. Y., Horecker B. L. Arch. Biochem. Biophys, 134, 623–631 (1969).

73. Kurnick N. B., Kernen R. L. J. Gerontol., 17, 245–253 (1962).

74. Lang C. A., Stephen J. K. Biochem. J., 102, 331–337 (1967).

75. Latner A. L, Skillen A. W. J. Embryol. Exp. Morphol., 12, 501 (1964).

76. Maier N., Haimovici H. Proc. Soc. exp. Biol. Med., 95, 425–429 (1957).

77. Mainwaring W. I. P. Gerontologia, 14, 133 (1968).

78. Marked C. L., Möller F. Proc. Nat. Acad. Sci, USA, 45, 753–762 (1959).

79. Marked C. L., Ursprung H. Devi. Biol., 5, 363–381 (1962).

80. Mays L. L., Borek E., Finch C. E. Nature., 248, 411–413 (1973).

81. Moudgil V. K., Kanungo M. S. Biochim. Biophys. Acta, 329, 211–220 (1973).

82. Nicolosi R. J., Baird M. B., Massie H. R., Samis H. V. Expl. Gerontol., 8, 101–108 (1973).

83. Oeriu S., Cotescu G., Teodorescu O., Soimu I. Studii Cere. Biochim., 5, 337–340 (1962).

84. Orgel L. E. Proc. Nat. Acad. Sci, USA, 49, 517–521 (1963).

85. Osterman J., Fritz P. J., Wuntch T. J. biol. Chem., 248, 1011–1018 (1973).

86. Patnaik S. K., Kanungo M. S. Biochem. Biophys. Res. Commun., 56, 845–850 (1974).

87. Patnaik S. K., Kanungo M. S. Ind. J. Biochem. Biophys., 13, 117–124 (1976).

88. Rahman Y. E., Peraino C. Expl. Gerontol., 8, 93-100 (1973).

89. Rao S. 5, Kanungo M. S. Mech. Age. Dev., 1, 61–70 (1972).

90. Rao S. S., Kanungo M. S. Ind. J. Biochem. Biophys., 11, 208–212 (1974).

91. Ratha B. K., Kanungo M. S. Biochem. Biophys. Res. Commun., 76, 925–929 (1977).

92. Reiss U., Rothstein M. J. biol. Chem., 250, 826–830 (1975).

93. Reiss U., Gershon D. Eur. J. Biochem. 63, 617–623 (1976).

94. Ritz E., Kirk J. E. J. Gerontol, 22, 433–438 (1967).

95. Ross M. H., Ely J. O. J. Franklin Inst., 285, 63–66 (1954).

96. Roth G. S., Karoly K., Britton V. J., Adelman R. C. Expl. Gerontol., 9, 1-12 (1974).

97. Schmuckler M., Barrows C. H., Jr. J. Gerontol., 21, 109–111 (1966).

98. Schmuckler M., Barrows C. H., Jr. J. Gerontol., 22, 13 (1967).

99. Shaw C. R., Barto E. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 50, 211–214 (1963).

100. Singh S. N., Kanungo M. S. J. biol. Chem., 243, 4526–4529 (1968).

101. Singhal R. L. J. Gerontol., 22, 77–82 (1967).

102. Singhal R. L. J. Gerontol., 22, 343–347 (1967).

103. Singhal R. L., Valadares J. R. E., Ling G. M. Amer. J. Physiol., 217, 793–797 (1969).

104. Sohal R. S., McCarthy J. M. Expl. Gerontol., 8, 223–227 (1973).

105. Srivastava S. K. Biochemical changes in rats during aging: muscle proteins: Creatine phosphokinase, Myosin and Actin, Ph. D. Thesis, Banaras Hindu University (1977).

106. Steinhagen-Thiessen E., Hilz H. Mech. Age. Dev., 5, 447–457 (1976).

107. Steward F. C. Science., 143, 20–27 (1964).

108. Turner D. C., Eppenberger H. M. Enzyme, 15, 224–238 (1973).

109. Wang K., Kirk J. E. J. Gerontol, 14, 444–446 (1959).

110. Wieland T., Pfleiderer H. Biochem. Z., 329, 112–116 (1957).

111. Wilson P. D. Gerontologia, 18, 46–54 (1972).

112. Wilson P. D. Gerontologia, 19, 79-125 (1973).

113. Wilson P. D., Franks L. H. Gerontologia, 17, 16–32 (1971).

114. Zorzoli A. J. Gerontol., 17, 359–362 (1962).

115. Zorzoli A., Li J. B. J. Gerontol., 22, 151 (1967).

116. Zuckerkandl E. Sci. American, 212, 110–118 (1965).

Глава 4. Изменения коллагена

Коллаген — это структурный белок, имеющий волокнистое строение. Он является самым распространенным белком в животных организмах и составляет 20–25 % всего содержания белков. Он синтезируется в клетках всех типов, однако откладывается в тканях во внеклеточном пространстве. Некоторые ткани, например сухожилия и связки, состоят в основном из коллагена. Следовательно, изменение этого белка с возрастом играет важную роль в процессе старения. Поэтому Верцар и начал в 50-х годах систематические исследования, целью которых было выяснить, меняются ли свойства этого белка при увеличении возраста животного. Он установил, что бороздчатость сухожилия хвоста крысы и сила термического сокращения сухожилия с возрастом увеличиваются (рис. 4.1), а его растворимость уменьшается [87, 88, 92]. Это свидетельствует о том, что полипептидные цепи коллагена в старческом возрасте имеют повышенное содержание поперечных сшивок. Эти наблюдения привели Верцара к созданию коллагеновой теории старения [89, 90]. Согласно этой теории, увеличение числа ковалентных поперечных сшивок в коллагене при увеличении возраста животного делает белок менее растворимым. Вследствие этого он накапливается в тканях в ущерб клеткам, вызывая нарушения в функционировании органов и всего организма. Эта теория стимулировала исследования молекулярных изменений коллагена и других родственных ему белков как функции возраста. Кроме того, коллаген широко использовали как модельный белок для изучения процесса старения благодаря тому, что его легко извлечь и легко получить в больших количествах из сухожилий и других соединительных тканей. Был опубликован ряд обзоров, посвященных разным аспектам изучения коллагена [4, 5, 10, 11, 21, 24, 27–30, 32, 62, 76, 78, 90].

Рис. 4.1. Влияние возраста на силу сокращения волокон коллагена хвоста крысы при нагревании [92]. По оси ординат отложен вес груза, требующегося для предотвращения сокращения при нагревании волокон, по оси абсцисс — возраст. · здоровые животные; † животные, самопроизвольно умершие

Коллаген — основной компонент всех соединительных тканей. Будучи внеклеточным белком, он не обновляется при делении клеток, и его запас не возобновляется, как это имеет место для внутриклеточных белков. Его растворимость с возрастом животных постепенно уменьшается, как это показано на рис. 4.2 [20]. Кроме того, растет доля тримеров полипептидных цепей по сравнению с димерами и мономерами, что указывает на увеличивающееся число межмолекулярных сшивок (рис. 4.3 и 4.4) [16]. Действительно, увеличение количества нерастворимого коллагена в сухожилии человека с возрастом происходит настолько закономерно, что, измеряя количество коллагена, устойчивого по отношению к коллагеназе, можно определять его возраст [33]. Некоторые физические свойства белка резко меняются. Помимо увеличения напряжения, которое развивается в сухожилии при термическом сокращении при 65 °C (рис. 4.5), возрастает время, которое требуется для его разрыва при определенной нагрузке (рис. 4.6), а время сокращения уменьшается.