Биофизика познает рак

Если изложенное верно, то с улучшением состояния красной крови и выполняемой ею главной дыхательной функции снимается напряжение эритропоэза, восстанавливается нормальная продолжительность клеточных циклов и периодов созревания, нормализуется продолжительность рибосомального цикла, падает ошибочное включение аминокислот в молекулу глобина, восстанавливается нормальный спектр гемоглобинов.

Действительно, у указанных собак по мере улучшения красной крови восстанавливается нормальный спектр гемоглобинов. Наиболее интересные данные о спектре гемоглобинов человека связаны с появлением гемоглобина эмбрионального типа — фетального гемоглобина — при всех заболеваниях, при которых выявлено или предполагается напряжение эритропоэза. Достоверное повышение фетального гемоглобина выявлено у людей, подвергшихся хроническому воздействию свинца, ДДТ, при хронической желтухе, при различных заболеваниях крови — анемиях, лейкозах. Увеличение фетального гемоглобина — распространенная реакция на внешние химические и физические воздействия. Наконец, увеличение выделения в кровь эритропоэтина сопровождается изменением спектра гемоглобина. Эритропоэтин, как известно, ускоряет пролиферацию и дифференцировку клеток эритроидного ряда.

Изучено соотношение активностей двух форм лактатдегидрогеназы — ЛДГ₅ и ЛДГ₁ — в зависимости от стимуляции пролиферативной активности и синтеза белка в селезенке облученных мышей. Действительно, при стимуляции указанных процессов закономерно преобладала активность ЛДГ₅ над активностью ЛДГ₁.

Имеются более детальные данные о биохимических различиях непосредственно ЛДГ₁ (чистая Н-форма) и ЛДГ₅ (чистая М-форма) у свиньи. Поскольку с увеличением пролиферативной активности ткани увеличивается содержание ЛДГ₅ и уменьшается содержание ЛДГ₁, необходимо анализировать возможность замен тех аминокислот, которых больше в ЛДГ₁ и меньше в ЛДГ₅ и наоборот. В ЛДГ₁ больше глутамина, треонина, серина, валина, аспарагина и фенилаланина. В ЛДГ₅, наоборот, больше гистидина, лизина, аргинина, глицина и изолейцина. Предполагали, что увеличение содержания ЛДГ₅ идет за счет ошибочных замен глутамина, треонина, серина, валила, аспарагина и фенилаланина, характерных для ЛДГ₁, на гистидин, лизин, аргинин, глицин, изолейцин, характерные для ЛДГ₅. Возможность таких замен по принципу ошибочного чтения одного из нуклеотидов кодона или по принципу сдвига рамки чтения представлена в табл. 5. Анализ показал принципиальную возможность всех указанных замен аминокислот, если усиление пролиферативной активности будет сокращать продолжительность рибосомального цикла.

Таблица 5. Возможные замены характерных аминокислот ЛДГ₁ на характерные аминокислоты ЛДГ₅ и их механизм (анализ данных работы Вахсмита и соавторов)

Заменяемая аминокислота	Включаемая аминокислота	Механизм замены
		Замена одного нуклеотида	Сдвиг рамки чтения
Глутамин	Глицин	ГАГ -> ГГГ	ГАГ -> ГГА
	Лизин	ГАА -> ААА	ГАА -> ААГ
	Аргинин		ГАА -> АГА
			ГАГ -> АГГ
Треонин	Изолейцин	АЦУ -> АУУ
		АЦЦ -> АУЦ
		АЦА -> АУА
	Аргинин	АЦА -> АГА
		АЦГ -> АГГ
	Лизин	АЦА -> ААА
		АЦГ -> ААГ
	Гистидин		АЦЦ -> ЦАЦ
Серин	Аргинин	АГЦ -> АГГ	АГЦ -> ЦГА
		АГУ -> АГА
	Глицин	АГУ -> ГГУ
		АГЦ -> ГГЦ
	Изолейцин	АГУ -> АУУ
		АГЦ -> АУЦ
	Гистидин		УЦА -> ЦАУ
Валин	Изолейцин	ГУУ -> АУУ
		ГУЦ -> АУЦ
		ГУА -> АУА
	Аргинин		ГУЦ -> ЦГУ
	Глицин	ГУУ -> ГГУ
		ГУЦ -> ГГЦ
		ГУГ -> ГГГ
Аспарагин	Гистидин	ГАУ -> ЦАУ
		ГАЦ -> ЦАЦ
	Глицин	ГАУ -> ГГУ
		ГАЦ -> ГГЦ
	Аргинин		ГАЦ -> ЦГА
Фенилаланин	Изолейцин	УУУ -> АУУ
		УУЦ -> АУЦ

Сравнивали аминокислотный состав ЛДГ₁ и ЛДГ₅ у человека. Наиболее заметные отличия: ЛДГ₁ — увеличено содержание аланина, валина, аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты и метионина; ЛДГ₅ — увеличено содержание аргинина, глицина, тирозина. В случае закономерных переходов от ЛДГ₁ к ЛДГ₅ должно уменьшаться содержание первых аминокислот и увеличиваться содержание вторых. Все они могли заменяться по принципу неправильного чтения одного из нуклеотидов кодона или по сдвигу рамки чтения (см. табл. 5).

Анализ конкретных замен в аминокислотной последовательности двух изоформ белка, связанных с изменением пролиферативной активности тканей, провели на примере сопоставления различий в аминокислотной последовательности двух изоферментов — ЛДГ₁ и ЛДГ₅ у цыплят и свиней.