Preview

Российский иммунологический журнал

Расширенный поиск

ОСОБЕННОСТИ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ, АМИЛАЗНОЙ И АТРАЗНОЙ АКТИВНОСТЕЙ IGG АНТИТЕЛ ИЗ КРОВИ БОЛЬНЫХ ШИЗОФРЕНИЕЙ

Полный текст:

Аннотация

Электрофоретически и иммунологически гомогенные препараты IgG антител были выделены из плазмы крови 18 больных шизофренией (ШЗ) и 14 здоровых доноров аффинной хроматографией на Protein G-Sepharose с последующей высокоэффективной гель-фильтрацией. Впервые проведено сравнение Н2О2-зависимой пероксидазной и Н2О2-независимой оксидоредуктазной активностей препаратов поликлональных IgG больных ШЗ и здоровых доноров в окислении 3,3’-диаминобензидина. Все препараты IgG больных ШЗ и здоровых доноров обладали этими активностями, но величины кажущихся значений kcat варьировали в очень широком диапазоне (16,2-355,8 мин–1). В среднем скорость окисления субстрата в присутствии Н2О2 из плазмы крови больных ШЗ и здоровых доноров была в 1,3-1,5 раз выше, чем в отсутствие Н2О2. Различие между средними пероксидазной (1,8 раз) и оксидоредуктазной (1,5 раз) активностями IgG из плазмы крови больных ШЗ и здоровых доноров было статистически достоверным (р = 0,008). При этом, коэффициент корреляции пероксидазной и оксидоредуктазной активностей антител больных ШЗ оказался существенно выше (0,664), чем для здоровых доноров (0,27). Обсуждается возможная биологическая роль и природа происхождения абзимов с окислительно-восстановительными функциями. Кровь здоровых доноров и больных различными аутоиммунными заболеваниями обычно содержит абзимы с амилазной и АТРазной активностями. В случае 18 больных ШФ амилазная активность обнаружена только у IgG антител одного больного, но и все 18 препаратов были неактивными в гидролизе АТР.

Об авторах

Е. А. Ермаков
Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения российской академии наук; Научно-исследовательский Институт психического здоровья Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук
Россия

аспирант

Новосибирск



А. С. Толмачева
Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия

аспирант

Новосибирск


Л. П. Смирнова
Научно-исследовательский Институт психического здоровья Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук
Россия

к. м. н., с. н. с.

Томск


С. А. Иванова
Научно-исследовательский Институт психического здоровья Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук
Россия

д. м. н., профессор, заведующая лабораторией

Томск


В. Н. Бунева
Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения российской академии наук
Россия

д. б. н., профессор, г. н. с.

Новосибирск


Г. А. Невинский
Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения российской академии наук
Россия

Невинский Георгий Николаевич, д. х. н., профессор, заведующий лабораторией

630090 Новосибирск, пр. Лаврентьева, 8



Список литературы

1. Catalytic antibodies. (E. Keinan eds) Wiley-VCH Verlag GmbH and Co. KgaA, Germany, 2005, pp.1-586.

2. Nevinsky G. A., Buneva V. N. Catalytic antibodies in healthy humans and patients with autoimmune and viral pathologies. J. Cell Mol. Med. 2003, 7, 265-276.

3. Nevinsky G. A., Buneva B. N. Human catalytic RNA- and DNA-hydrolyzing antibodies. J. Immunol. Methods 2002, 269, 235-249.

4. Nevinsky G. A., Buneva V. N. Natural catalytic antibodies – abzymes. In: Catalytic antibodies (E. Keinan, Eds). VCH-Wiley press, Germany, 2004, pp. 503-567.

5. Nevinsky G. A. Natural catalytic antibodies in norm and in autoimmune diseases. In: Autoimmune diseases: symptoms, diagnosis and treatment (K. J. Brenner Eds.), Nova Science Publishers, Inc., New York, NY, 2010, pp. 1-107.

6. Nevinsky G. A. Autoimmune processes in multiple sclerosis: production of harmful catalytic antibodies associated with significant changes in the hematopoietic stem cell differentiation and proliferation. In Multiple sclerosis (A. Gonzales-Quevedo Eds), InTech, Rijeka, Croatia, 2016, pp 100-147.

7. Nevinsky G. A. Natural catalytic antibodies in norm and in HIV-infected patients. In Understanding HIV/AIDS Management and Care – Pandemic Approaches the 21st Century (F. H. Kasenga Eds), In-Tech, Rijeka, Croatia. 2011, pp. 151-192.

8. Paul S., Volle D. J., Beach C. M., Johnson D. R., Powell M. J., Massey R. J. Catalytic hydrolysis of vasoactive intestinal peptide by human autoantibody. Science 1989, 244, 1158-1162.

9. Li L., Paul S., Tyutyulkova S., Kazatchkine M. D., Kaveri S. Catalytic activity of anti-thyroglobulin antibodies J. Immunol. 1995, 154, 3328-3332.

10. Kalaga R., Li L., O’Dell J. R., Paul S. Unexpected presence of polyreactive catalytic antibodies in IgG from unimmunized donors and decreased levels in rheumatoid arthritis. J. Immunol. 1995, 155, 2695-2702.

11. Thiagarajan P., Dannenbring R., Matsuura K., Tramontano A., Gololobov G., Paul S. Monoclonal antibody light chain with prothrombinase activity. Biochemistry, 2000, 39, 6459-6465.

12. Lacroix-Desmazes S., Moreau A., Sooryanarayana, Bonnemain C., Stieltjes N., Pashov A., Sultan Y., Hoebeke J., Kazatchkine M. D., Kaveri S. V. Catalytic activity of antibodies against factor VIII in patients with hemophilia A. Nat. Med. 1999, 5, 1044-1047.

13. Polosukhina D. I., Kanyshkova T., Doronin B. M., Tyshkevich O. B., Buneva V. N., Boiko A. N., Gusev E. I., Favorova O. O., Nevinsky G. A. Hydrolysis of myelin basic protein by polyclonal catalytic IgGs from the sera of patients with multiple sclerosis. J. Cell. Mol. Med. 2004, 8, 359-368.

14. Polosukhina D. I., Buneva V. N., Doronin B. M., Tyshkevich O. B., Boiko A. N., Gusev E. I., Favorova O. O., Nevinsky G. A. Hydrolysis of myelin basic protein by IgM and IgA antibodies from the sera of patients with multiple sclerosis. Med. Sci. Monit. 2005, 11, BR 266-272.

15. Polosukhina D. I., Kanyshkova T. G., Doronin B. M., Tyshkevich O. B., Buneva V. N., Boiko A. N., Gusev E. I., Favorova O. O., Nevinsky G. A. Metal-dependent hydrolysis of myelin basic protein by IgGs from the sera of patients with multiple sclerosis. Immunol. Lett. 2006, 103, 75-81.

16. Bezuglova A. V., Konenkova L. P., Doronin B. M., Buneva V. N., Nevinsky G. A. Affinity and catalytic heterogeneity and metal-dependence of polyclonal myelin basic protein-hydrolyzing IgGs from sera of patients with systemic lupus erythematosus. J. Mol. Recognit. 2011б 24, 960-974.

17. Bezuglova A. M., Dmitrenok P. S., Konenkova L. P., Buneva V. N., Nevinsky G. A. Multiple sites of the cleavage of 17- and 19-mer encephalytogenic oligopeptides corresponding to human myelin basic protein (MBP) by specific anti-MBP antibodies from patients with systemic lupus erythematosus. Peptides2012, 37, 69-78.

18. Timofeeva A. M., Dmitrenok P. S., Konenkova L. P., Buneva V. N., Nevinsky G. A. Multiple sites of the cleavage of 21- and 25-mer encephalytogenic oligopeptides corresponding to human myelin basic protein (MBP) by specific anti-MBP antibodies from patients with systemic lupus erythematosus. PLoS One 2013, 8, e51600.

19. Одинцова Е. С., Харитонова М. А., Барановский А. Г., Сизякина Л. П., Бунева В. Н., Невинский Г. А. Протеолитическая активность IgG антител из крови больных синдромом приобретенного иммунодефицита человека. Биохимия 2006, 71, 320-332. [Odintsova E. S., Kharitonova M. A., Baranovskii A. G., Sizyakina L. P., Buneva V. N., Nevinsky G. A. Biochemistry (Mosc). 2006, 71(3), 251-261].

20. Baranova S. V., Buneva V. N., Kharitonova M. A., Sizyakina L. P., Calmels C., Andreola M. L., Parissi V., Nevinsky G. A. HIV-1 integrase-hydrolyzing antibodies from sera of HIV-infected patients. Biochimie 2009, 91, 1081-1086.

21. Izadyar L., Friboulet A., Remy M. H., Roseto A., Thomas D. Monoclonal anti-idiotypic antibodies as functional internal images of enzyme active sites: production of a catalytic antibody with a cholinesterase activity. Proc. Natl. Acad. Sci. USA1993, 90, 8876-8880.

22. Kolesnikov A. V., Kozyr A. V., Alexandrova E. S., Koralewski F., Demin A. V., Titov M. I., Avalle B., Tramontano A., Paul S., Thomas D., Gabibov, A.G., Friboulet A. Enzyme mimicry by the antiidiotypic antibody approach. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000, 97, 13526-13531.

23. Hu R., Xie G. Y., Zhang X., Guo Z. Q., Jin S. Production and characterization of monoclonal anti-idiotypic antibody exhibiting a catalytic activity similar to carboxypeptidase A. J. Biotechnol. 1998, 61, 109-115.

24. Friboulet A., Izadyar L., Avalle B., Roseto A., Thomas D. Abzyme generation using an anti-idiotypic antibody as the “internal image” of an enzyme active site. Appl. Biochem. Biotechnol. 1994, 47, 229-237.

25. Debat H., Avalle B., Chose O., Sarde C.-O., Friboulet A., Thomas D. Overpassing an aberrant V(kappa) gene to sequence an anti-idiotypic abzyme with (beta)-lactamase-like activity that could have a linkage with autoimmune diseases. FASEB J. 2001, 15, 815-822.

26. Saveliev A. N., Enelskaya E. V., Shabalin K. A., Filatov M. V., Neustroev K. N. Autoantibodies with amylolytic activity. Prot. Pept. Lett. 1999, 6, 179-184.

27. Ivanen D. R., Kulminskaya A. A., Ershova N. A., Eneyskaya E. V., Shabalin K. A., Savel’ev A. N., Kanyshkova T. G., Buneva V. N., Nevinsky G. A., Neustroev K. N. Human autoantibodies with amylolytic activity. Biologia. 2002;11:253-260.

28. Savel’ev AN, Kulminskaya AA, Ivanen DR, Nevinsky GA, Neustroev KN. Human antibodies with amylolytic activity. Trends Glycosci Glycotechnol. 2004;16:17-31.

29. Neustroev KN, Ivanen DR, Kulminskaya AA, Brumer IH, Saveliev AN, Saveliev AN, Nevinsky GA. Amylolytic activity and catalytic properties of IgM and IgG antibodies from patients with systemic lupus erythematosus. Hum antibodies. 2003;12:31-34.

30. Saveliev AN, Ivanen DR, Kulminskaya AA, Ershova NA, Kanyshkova TG, Buneva VN, Mogelnitskii AS, Doronin BM, Favorova OO, Nevinsky GA, Neustroev KN. Amylolytic activity of IgM and IgG antibodies from patients with multiple sclerosis. Immunol Lett. 2003;86:291-297.

31. Ivanen DR, Kulminskaya AA, Shabalin KA, Isaeva-Ivanova LV, Saveliev AN, Nevinsky GA, Shabalin KA, Neustroev KN. Catalytic properties of IgMs with amylolytic activity isolated from patients with multiple sclerosis. Med Sci Monit. 2004;10: BR 273-BR 280.

32. Andryushkova AA, Kuznetsova IA, Orlovskaya IA, Buneva VN, Nevinsky GA. Antibodies with amylase activity from the sera of autoimmune-prone MRL/ MpJ-lpr mice. FEBS Lett. 2006;580:5089-5095.

33. Andryushkova AS, Kuznetsova IA, Orlovskaya IA, Buneva VN, Nevinsky GA. Nucleotide-hydrolyzing antibodies from the sera of autoimmune-prone MRL-lpr/lpr mice. Int Immunol. 2009;21:935-945.

34. Semenov D. V., Kanyshkova T. G., Karotaeva N. A., Gorbunov D. V., Kuznetsova I. A., Buneva V. N. Nevinsky G. A. Catalytic nucleotide-hydrolyzing antibodies from milk of healthy human mothers, Med, Sci, Monit., 2004, V. 10(2), P. BR 23-BR 33.

35. Allen R. G. Free radicals in aging, Boca Raton, FL: CPC Press 1998, 12-23.

36. Ceballos-Picot I., Nicole A., Clement M., Bourre J. M., Sinet P. M. Age-related changes in antioxidant enzymes and lipid peroxidation in brains of control and transgenic mice overexpressing copper-zinc superoxide dismutase. Mutat. Res. 1992, 275, 281-293.

37. Зенков Н. К., Ланкин В. З., Меньщикова Е. Б. Окислительный стресс. Маик, Наука /Интерпериодика 1993, 343 с.

38. Wentworth A. D., Jones L. H., Wentworth P. Jr., Janda K. D., Lerner R. A. Antibodies have the intrinsic capacity to destroy antigens. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000, 97, 10930-10935.

39. Wentworth P. Jr., Jones L. H., Wentworth A. D., Zhu X., Larsen N. A., Wilson I. A., Xu X., Goddard W. A., 3rd, Janda K. D., Eschenmoser A., Lerner R. A. Antibody catalysis of the oxidation of water. Science 2001, 293, 1806-1811.

40. Wentworth P. Jr., Nieva J., Takeuchi C., Galve R., Wentworth A. D., Dilley R. B., DeLaria G.A., Savev A., Babior B. M., Janda K. D., Eschenmoser A., Lerner R. A. Evidence for ozone formation in human atherosclerotic arteries. Science 2003, 302, 1053-1056.

41. Генералов И. И., Новиков Д. К. Жильцов И. В. Вести национальной академии наук Беларуссии, сер. биол. наук 1999, 1, 90-96.

42. Ikhmyangan E. N., Vasilenko N. L., Buneva V. N., Nevinsky G. A. IgG antibodies with peroxidase-like activity from the sera of healthy Wistar rats. FEBS Lett. 2005, 579, 3960-3964.

43. Ikhmyangan E. N., Vasilenko N. L., Buneva V. N., Nevinsky G. A. Metal ions-dependent peroxidase and oxidoreductase activities of polyclonal IgGs from the sera of Wistar rats. J. Mol. Recognit.2006, 19, 91-105.

44. Ikhmyangan E. N., Vasilenko N. L., Sinitsina O. I., Buneva V. N., Nevinsky G. A. Substrate specificity of rat sera IgG antibodies with peroxidase and oxidoreductase activities. J. Mol. Recognit. 2006, 19, 432-440.

45. Tolmacheva A. S., Zaksas N. P., Buneva V. N., Vasilenko N. L., Nevinsky G. A. Oxidoreductase activities of polyclonal IgGs from the sera of Wistar rats are better activated by combinations of different metal ions. J. Mol. Recognit. 2009, 22, 26-37.

46. Толмачева А. С., Василенко Н. Л., Заксас Н. П., Синицина О. И., Бунева В. Н., Невинский Г. А. Иммуноглобулины класса G из крови здоровых крыс Wistar окисляют амины. Рос. журн. иммунол. 2009, 3, 39-48. [Tolmacheva A. S., Vasilenko N. L., Zak sas N. P., O. I. Sinitsina N. P., Buneva V. N., Nevinsky G. A. Russian Journal of Immunology, 2009, 3, 39-48]

47. Tolmacheva A. S., Blinova E. A., Ermakov E. A., Buneva V. N., Vasilenko N. L., Nevinsky G. A. IgG abzymes with peroxidase and oxidoreductase activities from the sera of healthy humans. J. Mol. Recognit. 2015 28, 565-580.

48. Goldner E. M., Hsu L., Waraich P., Somers J. M. Prevalence and incidence studies of schizophrenic disorders: a systematic review of the literature. Can. J. Psychiatry 2002, 47, 833-843.

49. Pientry F., Lelli L., Lo Sauro C., Faravelly C. Epidemiology of social phobia. Riv. Psichiatr. 2009, 44, 203-213.

50. Ещенко Н. Д. Биохимия психических и нервных болезней. Избранные разделы: Учебное пособие. Санкт-Петербург, Россия: Издательство Санкт-Петербургского государственного университета. 2004, с. 1-200.

51. Mura G., Petretto D. R., Bhat K. M., Carta M. G. Schizophrenia: from epidemiology to rehabilitation. Clin. Pract. Epidemiol. Ment. Health 2012, 8, 52-66.

52. Wood S. J., Yücel M., Pantelis C., Berk M. Neurobiology of schizophrenia spectrum disorders: the role of oxidative stress. Ann. Acad. Med. Singapore 2009, 38, 396-401.

53. Yao J. K., Reddy R. Oxidative stress in schizophrenia: pathogenetic and therapeutic implications. Antioxid. Redox. Signal. 2011, 15, 1999-2002.

54. Lahti A. C., Weiler M. A., Tamara M., Parwani A., Tamminga C. A. Effects of ketamine in normal and schizophrenic volunteers. Neuropsychopharmacol. 2001, 25, 455-467.

55. Burbaeva G. S., Turishcheva M. S., Vorobyeva E. A., Savushkina O. K., Tereshkina E. B., Boksha I. S. Diversity of glutamate dehydrogenase in human brain. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry 2002, 26, 427-435.

56. Прилипко Л. Л. Процессы перекисного окисления липидов как один из факторов модификации мембраносвязанных белков нервных клеток при шизофрении. Вестн. РАМН, 1981, 1, 33-36. [Prilipko L. L., Vestn. RAMN 1981, 1, 33-36].

57. Рязанцева Н. В., Новицкий В. В., Агарков А. П., Степовая Е. А. Патология клеточных мембран при шизофрении //Томск: Изд-во Том. ун-та. – 2004. 122 с.

58. Клюшник Т. П., Сиряченко Т. М., Сарманова З. В., Отман И. Н., Дупин А. М., Соколов Р. Е. Динамика содержания антител к нейроантигенам в сыворотке крови больных шизофренией в процессе терапии. Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. 2008, 108, 61-64. [Kliushnik T. P., Siriachenko T. M., Sarmanova Z. V., Otman I. N., Dupin A. M., Sokolov R. E. Zh. Nevrol. Psikhiatr. Im. S. S. Korsakova 2007, 108, 61-64].

59. Deakin J., Lennox B. R., Zandi M. S. Antibodies to the N-me thyl-D-aspartate receptor and other synaptic proteins in psychosis. Biol. Psychiatry 2014, 75, 284-291.

60. Torrey E. F., Yolken R. H. The schizophrenia-rheuma toid arthritis connection: infection, immune, or both? Brain. Behav. Immun. 2001, 15, 401-410.

61. Othman S. S., Abdul Kadir K., Hassan J., et al. High prevalence of thyroid function test abnormalities in chronic schizophrenia. Aust. N. Z. J. Psychiatry 1994, 28, 620-624.

62. Hardoy M. C., Cadeddu M., Serra A., et al. A pattern of cerebral perfusion anomalies between major depressive disorder and Hashimoto thyroiditis. BMC Psychiatry 2011, 11, 148.

63. Ermakov E. A., Smirnova L. P., Parkhomenko T. A., Dmitrenok P. S., Krotenko N. M., Fattakhov N. S., Bokhan N. A., Semke A. V., Ivanova S. A., Buneva V. N., Nevinsky G. A. DNA-hydrolysing activity of IgG antibodies from the sera of patients with schizophrenia. Open Biol. 2015, 5, 150064.

64. Baranova S. V., Buneva V. N., Kharitonova M. A., Sizyakina L. P., Calmels C., Andreola M. L., Parissi V., Nevinsky G. A. HIV-1 integrase-hydrolyzing antibodies from sera of HIV-infected patients. Biochimie 2009, 91, 1081-1086.

65. Красноруцкий М. А., Бунева В. Н., Невинский Г. А. Антитела против ДНК гидролизуют ДНК и РНК. Биохимия. 2008, 73, 1547-1560. [Krasnorutskii M. A., Buneva V. N., Nevinsky G. A. Biochemistry (Mosc). 2008, 73, 1242-1253].

66. Krasnorutskii M. A., Buneva V. N., Nevinsky G. A. Antibodies against RNA hydrolyze RNA and DNA. J. Mol. Recognit., 2008, 21, 337-346.

67. Krasnorutskii M. A., Buneva V. N., Nevinsky G. A. Immunization of rabbits with DNase I produces polyclonal antibodies with DNase and RNase activities. J. Mol. Recognit. 2008, 21, 233-242.

68. Krasnorutskii M. A., Buneva V. N. Nevinsky G. A. Anti-RNase Antibodies against pancreatic ribonuclease A hydrolyze RNA and DNA. Int. Immunol. 2008, 20, 1031-1040.

69. Krasnorutskii M.A, Buneva V. N., Nevinsky G. A. Immunization of rabbits with DNase II leads to formation of polyclonal antibodies with DNase and RNase activities. Int. Immunol., 2009, 21, 349-360.

70. Andryushkova A. S., Kuznetsova I. A., Buneva V. N., Toporkova L. B., Sakhno L. V., Tichonova M. A., Chernykh E. R., Orlovskaya I. A., Nevinsky G. A. Formation of different abzymes in autoimmune-prone MRL-lpr/lpr mice is associated with changes in colony formation of haematopoetic progenitors. J. Cell. Mol. Med. 2007, 11, 531-551.

71. Doronin V. B., Parkhomenko T. A., Korablev A., Toporkova L. B., Lopatnikova J. A., Alshevskaja A. A., Sennikov S. V., Buneva V. N., Budde T., Meuth S. G., Orlovskaya I. A., Popova N. A., Nevinsky G. A. Changes in different parameters, lymphocyte proliferation and hematopoietic progenitor colony formation in EAE mice treated with myelin oligodendrocyte glycoprotein. J. Cell Mol. Med. 2016, 20, 81-94.

72. Parshukova D., Smirnova L., Buneva V. Potancial role of antibodies with catalytic activity in therapy of schizophrenia. Еur. Neuropsychopharm. 2014, 24, Supplement 2, S 249.

73. Parshukova D. А., Smirnovа L. P., Buneva V. N., Semke A. V., Ivanova S. A. Proteolytic hydrolysis of myelin basic protein by IgGs during long-term treatment of schizophrenia. . Еur. Neuropsychopharm, 2015, 25 (Suppl. 2), 272-273.

74. Parshukova D., Sedykh S., Smirnova L., Buneva V., Ivanova S., Semke A. Study of the level of IgG to myelin basic protein and their catalytic activity in schizophrenic patients. . Еur. Neuropsychopharm. 2016, 26, S 215–S 216.


Для цитирования:


Ермаков Е.А., Толмачева А.С., Смирнова Л.П., Иванова С.А., Бунева В.Н., Невинский Г.А. ОСОБЕННОСТИ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ, АМИЛАЗНОЙ И АТРАЗНОЙ АКТИВНОСТЕЙ IGG АНТИТЕЛ ИЗ КРОВИ БОЛЬНЫХ ШИЗОФРЕНИЕЙ. Российский иммунологический журнал. 2017;20(4):37-50.

For citation:


Ermakov E.A., Tolmacheva A.S., Smirnova L.P., Ivanova S.A., Buneva V.N., Nevinsky G.A. FEATURES OF OXIDOREDUCTASE, AMYLASE AND ATPASE ACTIVITIES OF IgG ANTIBODIES FROM BLOOD OF PATIENTS WITH SCHIZOPHRENIA. Russian Journal of Immunology. 2017;20(4):37-50. (In Russ.)

Просмотров: 175


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1028-7221 (Print)