SU1581321A1

SU1581321A1 - Proteolysis inhibitor

Info

Publication number: SU1581321A1
Application number: SU884418602A
Authority: SU
Inventors: Галина Алексеевна Суханова
Original assignee: Томский Медицинский Институт
Priority date: 1988-05-03
Filing date: 1988-05-03
Publication date: 1990-07-30

Abstract

Изобретение относитс к медицине и может быть использовано в биохимии, экспериментальной кардиологии, терапии. Целью изобретени вл етс вы вление средства, ингибирующего протеолиз, пептидной природы, получаемого синтетическим путем. Дл ингибировани протеолиза в экспериментальных исследовани х используют брадикинин. Изобретение позвол ет вы вить препарат пептидной природы, конкретно ингибирующий активность калликреина, обладающий способностью подавл ть протеолитические процессы при экспериментальном инфаркте миокарда. 3 табл.The invention relates to medicine and can be used in biochemistry, experimental cardiology, therapy. The aim of the invention is to detect a proteolysis inhibiting agent of a peptide nature obtained by synthetic means. Bradykinin has been used in experimental studies to inhibit proteolysis. The invention makes it possible to identify a peptide drug that specifically inhibits the activity of kallikrein, which is capable of suppressing proteolytic processes in experimental myocardial infarction. 3 tab.

Description

Изобретение относитс к медицине, а конкретно к медицинской биохимии, может быть использовано в биохимии, экспериментальной кардиологии, терапии , и касаетс средств, ингибирующих протеолитические ферменты.The invention relates to medicine, specifically to medical biochemistry, can be used in biochemistry, experimental cardiology, therapy, and relates to means that inhibit proteolytic enzymes.

Цель изобретени - вы вление средства , ингибирующего протеолиз, пептидной природы, получаемого синтетическим путем.The purpose of the invention is the detection of a proteolysis inhibiting agent, of a peptide nature, obtained synthetically.

Пример 1. В работе используют следующие препараты: трипсин (Спофа, ЧССР), химотрипсин и андекалин (отечественные препараты), калликреин плазмы крови человека, выделенный и очищенный по известному методу; бра- дикинин-триацетат (Реанал, ВНР), контрикал (VEB, ГДР). Дл определени активности протеиназ используют в качестве субстрата К-бензоил-Ь-аргинин этиловый эфир (БАЭЭ, Реанал, ВНР). Молекул рный вес каждого фермента определ ют гель-хроматографией на се- фадексе-С-100.Example 1. In the work using the following drugs: trypsin (Spofa, Czechoslovakia), chymotrypsin and andekalin (domestic drugs), kallikrein human blood plasma, isolated and purified by a known method; bradikinin-triacetate (Reanal, VNR), contrycal (VEB, GDR). To determine the protease activity, K-benzoyl-b-arginine ethyl ester is used as a substrate (BAEE, Reanal, BHP). The molecular weight of each enzyme is determined by gel chromatography at sephadex-C-100.

Взаимодействие брадикичина и конт- рикала с протеиназами изучают с помощью кинетического анализа. Ферменты инкубируют с ингибитором в течение 15 мин, использу следующие концентрации: растворов ферментов ( ), брадикинина (10 -Ю 4 М), контрикала ( Ю г-1 0 %), БАЭЭ (2хЮ- 1x10 М). Затем измер ют БАЭЭ - эсте- разную активность фермента в присутствии и отсутствии ингибитора, стро т графики в координатах Михаэлиса и Лайнуивера-Бэрка, определ ют К и V а. Дл определени эффективной дозы брадикинина и контрикала дл трипсина и химотрипсина определ ют I$v т.е. концентрацию ингибитора, снижающую скорость БАЭЭ - эстеразной реакции на 50%. На основании этих данных рассчитана I -доза: дл брадикинина - 1 мкМ и контрикала - 100 мкМ. Таким образом, эффективна концентраци брадикинина в качестве ингибитора трипсина и химотрипсинаThe interaction of bradykichin and contrakal with proteinases is studied using kinetic analysis. Enzymes are incubated with the inhibitor for 15 min, using the following concentrations: enzyme solutions (), bradykinin (10-U 4 M), contrical (Yu g-1 0%), BAEE (2xU-1x10 M). Then, the BAEE, the este- rial activity of the enzyme in the presence and absence of an inhibitor, is measured, graphs are plotted in the Michaelis and Linewevere-Burk coordinates, K and V a are determined. To determine the effective dose of bradykinin and contryalk for trypsin and chymotrypsin, I $ v is determined. inhibitor concentration, reducing the rate of BAEE - esterase reaction by 50%. Based on these data, an I-dose was calculated: for bradykinin, 1 µM and contryla, 100 µM. Thus, the effective concentration of bradykinin as an inhibitor of trypsin and chymotrypsin

ЫпIp

елate

QOQO

СОWITH

ьэuh

100 раз меньше, чем контрикала.100 times less than konterkala.

Брадикинин конкурентно ингибиро- ал БАЭЭ-эстеразную активность анде- алина, калликрейна плазмы крови че- . овека с К- 5,2х10 М; 2,4х10-7М соответственно, и вл лс неконкуентным ингибитором дл трипсина и химотрипсиН-а, снижа VMfl|)ce на 50%. Контрикал, взаимодейству с трипси- JQ ном, химотрипсином, андекалином и калликреином плазмы, обладал свойствами неконкурентного ингибитора.Bradykinin competitively inhibits the BAEE esterase activity of andelin, blood plasma kallireina. sheep with K-5,2x10 M; 2,4x10-7M, respectively, and was a non-competitive inhibitor for trypsin and chymotrypsi-a, reducing VMfl |) ce by 50%. Kontrikal, interacting with trypsi-JQ nom, chymotrypsin, andekalin and kallikrein plasma, had the properties of a non-competitive inhibitor.

Таким образом, орадикинин можно использовать как специфический конку- 5 рентный ингибитор калликрейна плазмы и тканей в биохимических исследовани х при изучении взаимодействи активного центра протеиназ с эффекторами .20Thus, oradikinin can be used as a specific competitive inhibitor of plasma kallikrayn and tissues in biochemical studies when studying the interaction of the active site of proteinases with effectors. 20

Пример 2. Дл вы влени характера действи брадикшшна в организме изучают активность калликрейна плазмы крови мышей и его предшественника при внутривенном введении пре- 25 парата.Example 2. In order to reveal the nature of the action of bradicshkna in the body, the activity of kallikrayn blood plasma of mice and its predecessor is studied upon intravenous administration of the preparation.

Брадикинин триацетат, приготовленный на физиологическом растворе, ввод т в хвостовую вену мышам линии BAIB/c. Доза препарата 1 мг/кг массы зд пересчитана по эффективной дозе, най- денной в предыдущей серии. Контрольным животным вводили физиологический раствор. Через 2,6 ч,1,3,7 сут. после введени брадикинина определ ют активность калликрейна и калликреино- гена плазмы крови мышей. Результаты этого исследовани представлены в табл. 1.Bradykinin triacetate, prepared with saline, was injected into the tail vein of BAIB / c mice. The dose of the preparation is 1 mg / kg of the mass of the body, recalculated according to the effective dose found in the previous series. Control animals were injected with saline. After 2.6 h, 1,3.7 days. After administration of bradykinin, the activity of kallikrein and kallikreinogen of the blood plasma of mice is determined. The results of this study are presented in Table. one.

Снижение активности калликреиноге- Q на и калликрейна плазмы крови мышей наблюдалось в течение 6 ч после введени брадикинина. Наиболее значительное торможение активности калликрейна (на 47%) происходило через 4 ч, де активность калликреиногена, предшественника фермента, подавлена на 56- 67% через 1-6 ч,после инъекции препарата мышам.A decrease in the activity of kallikreinoge Q on kallikraine and the blood plasma of mice was observed for 6 hours after the administration of bradykinin. The most significant inhibition of kallikraine activity (by 47%) occurred after 4 hours, and de-activity of kallikreinogen, the precursor of the enzyme, was suppressed by 56- 67% after 1-6 hours, after injection of the drug into mice.

Таким образом, введение брадики- „ нина мышам линии BAIB/c также как в услови х in vitro вызывает подавление активности калликрейна и калликреиногена плазмы крови. Более значительный эффект характерен дл пред- шественника фермента.Thus, the administration of bradycin to BAIB / c mice, as well as under in vitro conditions, suppresses the activity of kallikrein and kallikreinogen of blood plasma. A more significant effect is characteristic of the enzyme precursor.

Пример 3. В опытах используют беспородных белых крыс самцов массой 150-180 г. Брадикинин-триацетат (ВНР)Example 3. In experiments using outbred white rats of males weighing 150-180 g. Bradykinin-triacetate (BHP)

3535

5 050

5 five

Q е Q f

„ „

5five

ввод т в хвостовую вену в дозе 1 мг/кг массы, контрольным животным вводили физиологический раствор. Через 2,6 ч, 1,3,7 сут. после введени брадикинина определ ют активность катепсина D печени и сердца. Свободную и общую активность фермента определ ют в отсутствии и присутствии О, 1%-ного раствора тритора Х-100 соответственно по расщеплению гемоглобина и выражают в нмоль тирозина/мг белка в 1 мин по методу Аксона.A dose of 1 mg / kg was injected into the tail vein; physiological saline was administered to control animals. After 2.6 h, 1,3.7 days. after administration of bradykinin, cathepsin D liver and heart activity is determined. The free and total activity of the enzyme is determined in the absence and presence of O, a 1% solution of tritor X-100, respectively, by hemoglobin cleavage and expressed in nmol tyrosine / mg protein per 1 minute by the Axon method.

В услови х in vitro добавл ют 1 мкМ брадикинина в среду инкубации гомогенатов печени и сердца в процессе определени активности катепсина D. Данные этих опытов представлены в табл. 2.Under in vitro conditions, 1 µM of bradykinin was added to the incubation medium of the liver and heart homogenates in the process of determining the activity of cathepsin D. The data of these experiments are presented in Table. 2

При инкубации с брадикинином более значительно снижалась активность катепсина D сердца, чем печени: свободна - на 40 и 29%, обща - на 32 и 25% соответственно.During incubation with bradykinin, cathepsin D of the heart more significantly decreased than that of the liver: free by 40 and 29%, overall by 32 and 25%, respectively.

В результате изучени активности катепсина D печени и сердца в услови х in vivo было показано, что при внутривенном введении брадикинина крысам происходило уменьшение активности фермента сердца и печени на 20- 40% по сравнению с контролем в течение 24,ч, а затем наблюдалось восстановление . Следует отметить, что более существенное подавление активности катепсина D брадикинином характерно дл сердечной мышцы.As a result of studying the activity of cathepsin D in the liver and heart in vivo, it was shown that intravenous administration of bradykinin in rats resulted in a decrease in the activity of the heart and liver enzyme by 20-40% compared with the control for 24 hours, and then a recovery was observed. It should be noted that a more significant inhibition of cathepsin D activity by bradykinin is characteristic of the heart muscle.

П р и м е р 4. Инфаркт миокарда моделируют путем перев зки левой коронарной артерии. Брадикинин и конт- рикал ввод т через 1 ч после операции внутривенно в дозах 1 мг/кг и 7500 ед/кг массы соответственно. Через 1 сут. после операции крыс дека- питируют, извлекают сердце и печень, готов т гомогенаты в отношении 1:10 на охлажденном 0,25 М растворе сахарозы (рН 7,4). В гомогенатах определ ют общую и свободную активность катепсина D.Example 4: Myocardial infarction is modeled by ligation of the left coronary artery. Bradykinin and kontrikal administered intravenously at doses of 1 mg / kg and 7500 units / kg of mass, 1 hour after the operation, respectively. After 1 day. after surgery, rats are decapitated, the heart and liver are removed, homogenates are prepared in a ratio of 1:10 in a cooled 0.25 M sucrose solution (pH 7.4). In homogenates, total and free cathepsin D activity is determined.

Результат опытов по изучению активности катепсина D в органах при введении брадикинина и контрикала на фоне инфаркта миокарда представлены в табл. 3. При инфаркте миокарда у крыс происход т значительные изменени активности катепсина D в ткани сердца.. Через 1 сут. после перев зки коронарной артерии наблюдалось увеличение свободной активностиThe result of experiments on the activity of cathepsin D in the organs with the introduction of bradykinin and contrikal against the background of myocardial infarction are presented in Table. 3. During myocardial infarction in rats, significant changes in the activity of cathepsin D in the heart tissue occur. After 1 day. an increase in free activity was observed after ligation of the coronary artery

атепсина D в 1,7 раза, а общей - в 1,4 раза. В печени, не. подвергавшейс повреждению, отмечено несущественное возрастание свободной активности фермента. Брадикинин и контрикал, введенные через 1 ч после окклюзии венечной артерии, подавл ют свободную активность катепсина D сердца на 49 и 41%, -а общую активность на 30 и. 37% соответственно. В печени при введении брадикинина наблюдалось снижение активности катепсина D: свободной - на 19%, общей - на 16%. При введении контрикала- происходит несущественное увеличение свободной и снижение общей активности фермента - на 17%.Atepsin D 1.7 times, and total - 1.4 times. In the liver, not. subjected to damage, a slight increase in the free activity of the enzyme was observed. Bradykinin and contrica, administered 1 hour after the coronary artery occlusion, suppress the free activity of cathepsin D of the heart by 49 and 41%, the total activity by 30 and. 37% respectively. In the liver, with the introduction of bradykinin, there was a decrease in the activity of cathepsin D: free - by 19%, in general - by 16%. With the introduction of kontrikala- there is a slight increase in free and decrease in the total activity of the enzyme - by 17%.

Следовательно, брадикинин, также как контрикал, обладает отчетливымTherefore, bradykinin, as well as contrycal, has a distinct

5five

ингибирующим действием на протеолити- ческую активность катепсина D при инфаркте миокарда у крыс, особенно в поврежденной ткани сердца.an inhibitory effect on the proteolytic activity of cathepsin D in myocardial infarction in rats, especially in damaged heart tissue.

Изобретение позвол ет вы вить препарат пептидной природы, конкурентно ингибирующий активность калликреина, обладающий свойствами ингибитора про- теолиза при экспериментальном инфаркте миокарда. Эффективна концентраци брадикинина в 100 раз меньше, чем контрикала, используемого в терапии , кардиологии дл ингибировани протеолиза.The invention makes it possible to identify a peptide drug that competitively inhibits the activity of kallikrein, which has the properties of a proteolysis inhibitor in experimental myocardial infarction. The effective concentration of bradykinin is 100 times less than that used in therapy or cardiology to inhibit proteolysis.

Claims

The formula invented. The use of bradykinin as a protease inhibitor for experimental studies. Table 1

The number of experiments is shown in brackets. - Significant changes.

Note. Presents data from 6 experiments.

Table 2

Table3