Влияние L-лизин-альфа-оксидазы из Trichoderma cf. aureoviride Rifai ВКМF-4268D на клетки культуры феохромоцитомы крысы PC12

Оксидазы L-аминокислот (L-ААО (L-аmino acid oxidases), КФ 1.4.3.2) представляют группу флавопротеинов, катализирующих окислительное дезаминирование L-альфа-аминокислот до соответствующих альфа-кетокислот, NH3 и Н2О2. Чаще всего эти ферменты представляют гомодимеры с молекулярной массой 100-150 кДа, наделённые противовирусной, противогрибковой, антибактериальной и противоопухолевой активностью. Особое место среди ферментов этой группы занимает L-лизин-альфа-оксидаза (ЛО), биологическое действие которой может отличаться от действия других L-AAO, так как этот фермент преимущественно расщепляет незаменимую для человеческого организма аминокислоту L-лизин, практически не действуя на другие аминокислоты. Поскольку молекулярные механизмы цитотоксического действия ЛО к настоящему времени изучены недостаточно, целью работы являлось изучение возможного механизма действия ЛО из Trichoderma cf. aureoviride Rifai ВКМF-4268D. В качестве модели использовали культуру клеток феохромоцитомы крысы РС12. Методом проточной цитометрии показана дозо-зависимая гибель клеток под действием ЛО. Увеличение внутриклеточного содержания активных форм кислорода, показанное с помощью 2,7-дихлордигидрофлуоресцеина, позволяет рассматривать окислительный путь, как один из механизмов проявления цитотоксического действия фермента, что не исключают других ранее доказанных механизмов влияния ЛО на гибель клеток.

Effect of L-lysine alpha-oxidase from Trichoderma cf. aureoviride Rifai ВКМF-4268D on pheochromocytoma PC12 cell line

L-Amino acid oxidases (L-ААО, EC 1.4.3.2) comprise a group of flavoproteins, catalyzing oxidative deamination of L-alpha amino acids to the corresponding alpha-keto acids, NH3 and Н2О2. In most cases these enzymes present homodimeric molecules with a molecular mass of 100-150 kDa, which were shown to possess antiviral, antifungal and antitumor activity. L-lysine alpha-oxidase (LO) holds an outstanding place among this group of enzymes and its biological role may differ significantly from the other L-AAO, because it cleaves an essential amino acid – L-lysine without significant action on the other amino acids. Although much research has examined LO effects in the organism, the molecular basis of these effects is yet to be identified. To fill this gap, the present work addressed one of hypothetical mechanisms of LO biological action using the enzyme from Trichoderma cf. aureoviride Rifai ВКМF-4268D and rat pheochromocytoma PC-12 as a model cell line. Using flow cytometry a dose-dependent cytotoxicity of LO was shown. The significant growth of intracellular reactive oxygen species levels, detected by 2,7-dichlorodihydrofluorescein assay, implies generation of peroxide as one of the molecular mechanisms of LO cytotoxic action, although this does not rule out other probable ways of LO action in the organizm.