CC BY
35
УДК 595.722:591.044:577.11
РОЛЬ ОПИОИДНЫХ ПЕПТИДОВ ПИЩЕВОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В РЕГУЛЯЦИИ ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ТАРАКАНА PERIPLANETA AMERICANA
О.Б. Грицай, В.Э. Пилипенко, Ж.Д. Беспалова, В.А. Дубынин
(Учебно-научный центр по реабилитации диких животных; кафедра физиологии человека и животных; e-mail: [email protected])
Хорошо известно, что опиоидная система насекомых функционирует с участием эндогенных ли-гандов, воздействующих на специфические рецепторы, гомологичные обнаруженным у млекопитающих (Дьяконова, 2001). Эта система активируется после применения морфиноподобных и эндорфино-подобных препаратов, обеспечивает анальгетические эффекты при тепловом и болевом стрессах, активацию пищевого поведения, снижение локомоторной активности и др. (Nagabhushanam et al., 1995). Подвержена опиоидная система насекомых и действию так называемых экзорфинов. Последние представляют собой относительно короткие опиоидные пептиды — производные пищевых белков, поступающие в организм с пищей (часто в весьма значительных дозах). К экзорфинам относят фрагменты пшеничного глютена — экзорфины A, B, C (Fuku-dome, Yoshikawa, 1993), казеинов молока — казо-морфины (Brantl et al., 1982), гемоглобина — гемор-фины (Brantl, Neubert, 1986; Glamsta et al., 1992), цитохрофины (Freeman, Yang, 2000), рубисколины (Yang et al., 2001).
Действие экзорфинов на опиоидную систему насекомых и их поведенческие реакции изучено очень слабо. Вместе с тем в экспериментах на млекопитающих (белые крысы) показано, что экзор-фин С при системном введении в дозах 5 и 20 мг/кг способен снижать ориентировочно-исследовательскую реакцию, а также оказывать анксиогенные влияния (повышать уровень тревожности). В дозе 20 мг/кг экзорфин С приводил к развитию у крыс кратковременной гипералгезии (Дубынин и др., 1998). Рубисколин-5 и рубисколин-6, фрагменты одного из ключевых ферментов фотосинтеза D-ри-булозо-1,5-бисфосфат карбоксилазы, напротив, проявили более типичное для опиоидов антиноцицеп-тивное действие. Оно выявлено в диапазоне доз 100—300 мг/кг (пероральное введение) (Yang et al., 2001). Цитохрофин-4 — продукт распада митохонд-риального цитохрома В, вызывал ухудшение обучения, которое частично снималось налоксоном (Liebmann et al., 1986; Freeman, Yang, 2000).
Наиболее изученной группой экзорфинов являются фрагменты бета-казеинов молока — бета-казоморфины. Показано, что при внутрибрюшин-ном введении в дозах 10—20 мг/кг они вызывают
снижение двигательной активности и анальгезию; в дозах 1—5 мг/кг — снижение тревожности, улучшение обучения с положительным подкреплением и ухудшение обучения с отрицательным подкреплением (Дубынин и др., 2004). Нами в предыдущих исследованиях установлено, что бета-казомор-фины увеличивают время проявления защитной реакции американского таракана при электростимуляции (Грицай и др., 2001). Гептапептид бета-казоморфин-7, а также его укороченный с С-конца аналог бета-казоморфин-5 увеличивают время пребывания таракана в "горячей камере". В обоих случаях эффекты пептидов блокировались налоксо-ном, что доказывает их опиоидную природу (Грицай и др., 2004).
В представленной работе впервые на беспозвоночных (таракан Periplaneta americana) исследована физиологическая активность еще трех экзорфинов: экзорфина С, рубисколина-5 и цитохрофина-4. В качестве экспериментальной модели использовалось защитное поведение американского таракана при термальном стрессе (метод "горячая камера").
Объекты и методы
Для исследования влияния биологически активных веществ на защитную реакцию как позвоночных, так и беспозвоночных широко применяется метод "горячая пластина" (Zabala, Gomez, 1991; Грицай и др., 1998). В экспериментах на насекомых удобно использовать его модификацию — "горячую камеру". Камера представляет собой цилиндрический пенал длиной 120 мм, имеющий наружный и внутренний диаметры 40 и 20 мм соответственно. Пенал на 1/2 выточен из алюминия; эта его часть помещена внутрь полого пластикового бокса размером 130 х 130 х 130 мм и омывается горячей водой (собственно "горячая камера"). Температура воды поддерживается на уровне 50° с помощью водоструйного термостата. Расположенная вне бокса 1/2 пенала изготовлена из органического стекла. В месте выхода из бокса в верхней части пенала имеется отверстие для термометра и щель с выдвижной шторкой.
Эксперименты проводили на 15—30-дневных тараканах P. americana из лабораторной культуры.
Опыты были поставлены в комнате при температуре 21—22° и сумеречной освещенности. Всего было использовано 190 насекомых массой 0,96 ± 0,06 г.
Каждого таракана помещали внутрь находящейся вне подогреваемого бокса части пенала; торец пенала закрывали цилиндрическим поршнем. При этом шторка преграждала насекомому путь в горячую часть пенала. После адаптации в течение 10—15 с одновременно открывали шторку и касались поршнем церок таракана, в результате чего он устремлялся в "горячую камеру". Регистрировали время пребывания насекомого в камере.
В экспериментах были использованы экзор-фин С, рубисколин-5 и цитохрофин-4, синтезированные во Всеросийском кардиологическом научном центре МЗ РФ. В качестве растворителя использовался физиологической раствор, соответствующий по составу гемолимфе P. americana. Введение осуществлялось при помощи микроинъектора в передний сегмент груди между основаниями передних ног насекомого в объеме 5 мкл. Были использованы следующие дозы препаратов: экзорфин С (Tyr-Pro-Ile-Ser-Leu) — 300 и 500 мкг/г (соответствуют 452 и 754 нМ/г), рубисколин-5 (Tyr-Pro-Leu-Asp-Leu) — 300 и 500 мкг/г (434 и 723 нМ/г) и ци-тохрофин-4 (Tyr-Pro-Phe-Thr) — 300 и 500 мкг/г (517 и 860 нМ/г).
Опыты проводили по следующей схеме. Перед инъекцией препаратов интактных насекомых подвергали предварительному тестированию и устанавливали их время пребывания (ВрПр) в "горячей камере". Особи, находившиеся в камере более 15 с, из дальнейших экспериментов изымались. Затем тараканам инъецировали определенную дозу одного из препаратов (в контроле — физраствора). Через 15 мин насекомое помещали в "горячую камеру" и фиксировали ВрПр. Тестирование повторяли через 30, 60, 90, 120 и 150 мин после введения.
Активность пептидов, снижающую защитное поведение, оценивали как величину, обратно пропорциональную ВрПр тараканов в "горячей камере". Статистическую обработку результатов проводили с использованием стандартных пакетов программ; применяли критерии Стьюдента, Манна—Уитни и точный критерий Фишера.
Результаты и обсуждение
Первоначальная (до инъекции физраствора или какого-либо препарата) средняя величина ВрПр в "горячей камере" контрольных групп американских тараканов колебалась в диапазоне 6—12 с. При повторном тестировании она, как правило, увеличивалась. В случае объединенной контрольной группы такое возрастание значимо (p < 0,01 по парному критерию Стьюдента). Средний рост ВрПр в контроле за весь период тестирования составил
Рис. 1. Изменение времени пребывания тараканов P. americana в "горячей камере" в зависимости от дозы вводимого экзор-
фина С.
Ось абсцисс — время после введения препарата (мин); ось ординат —
длительность пребывания в "горячей камере" (с). Обозначения: 1 — контрольная группа; 2 и 3 — тараканы, получившие инъекцию пептида в дозе 300 и 500 мкг/г соответственно. Отличие от контроля с p < 0,05 отмечено *. Средняя величина экспериментальных групп — 15 насекомых
2,5—3,5 с, отражая постепенное привыкание насекомых к действию термического раздражителя.
Пентапептид — фрагмент глютена пшеницы экзорфин C при введении в дозе 300 мкг/г не оказал достоверного действия на время пребывания американского таракана в "горячей камере" (рис. 1); максимальная величина ВрПр в экспериментальной группе не превысила 156% от уровня контроля (р = 0,12 через 90 мин после инъекции). Значимые изменения вызвала только доза 500 мкг/г, на максимуме эффекта увеличившая время пребывания почти в 3 раза (на 197%) по отношению к контролю. Последствия введения более высокой дозы экзорфина С были достоверны, начиная с 30 мин после инъекции и до конца тестирования (p < 0,05—0,01). Расчеты показывают (см. ниже), что ED50 данного пентапептида составляет около 380 мкг/г.
Введение рубисколина-5 в дозе 300 мкг/г привело к несколько нестабильному, однако значимому росту ВрПр до величины 150—244% по отношению к контролю (рис. 2). Достоверного уровня отличия достигли в начале и конце тестирования (через 30 и 150 мин после инъекции; p < 0,03). При увеличении дозы до 500 мкг/г показатель ВрПр в экспериментальной группе оказался значимо увеличен на всем интервале тестирования (237—380% от уровня контроля; p < 0,02—0,001). При этом какого-либо ослабления эффекта к 150 мин эксперимента не наблюдалось. Величина ED50 для фрагмента D-рибулозо-1,5-бисфосфат карбоксилазы рубисколина-5 составила 235 мкг/г.
Цитохрофин-4, применяемый в дозах 300 мкг/г и 500 мкг/г, не оказал значимого влияния на ве-
Рис. 2. Изменение времени пребывания тараканов P. americana в "горячей камере" в зависимости от дозы вводимого рубис-
колина-5.
Обозначения, дозы препарата и средняя величина экспериментальных групп те же, что на рис. 1
Рис. 3. Сравнение ингибирующего действия, оказываемого пептидными и непептидными опиоидами на защитную реакцию тараканов P. americana.
По горизонтали — доза препарата (мкг/г). По вертикали — максимальный эффект препарата в процентах от контроля (рассчитывался как среднее двух максимальных зарегистрированных в течение опыта отклонений ВрПр от контрольного уровня). Обозначения: экз С — экзорфин С; руб-5 — рубисколин-5; Мф — морфин; б-к-7 — бета-казоморфин-7; б-к-5 — бета-казоморфин-5. Вертикальные прерывистые линии отмечают ED50 препаратов (двукратное превышение уровня контроля)
личину ВрПр. Изменения ВрПр в группах, получивших инъекции тетрапептида, носили случайный характер и колебались в диапазоне 64—146% от уровня контроля (p >0,10).
Представленные результаты, а также данные, полученные в наших предыдущих исследованиях бета-казоморфинов и морфина (Грицай и др., 2001; Грицай и др., 2004), позволили построить графики зависимости доза—эффект для большинства изученных препаратов (рис. 3). При этом значения ВрПр рассчитывали как среднее двух максимальных зарегистрированных в течение опыта отклонений от контрольного уровня. Далее на основе проведенных графических построений были определены дозы ED50, при введении которых происходит увеличение показателя ВрПр в 2 раза (соответственно во столько же раз ослабляется защитное поведение насекомого).
Результаты вычислений представлены в таблице; там же дана сводка по рецепторной специфичности исследованных препаратов.
Сравнение действия опиоидов различной природы на насекомых (американский таракан) и млекопитающих.
В случае P. americana представлены данные, полученные нами с использование метода "горячая камера"; в случае млекопитающих — сводка по данным литературы (подробнее см. в тексте)
Опиоиды P. americana ("горячая камера") Млекопитающие (по данным литературы)
ED50 (мкг/г) ED50 (нМ/г) значимая анальгезия (мг/кг) рецепторная специфичность
Экзорфин С 380 573 > 50 дельта > мю
Рубисколин-5 235 340 > 50 дельта > мю
Бета-казомор-фин-7 440 490 20 мю > дельта
Бета-казомор-фин-5 365 560 10 мю >> дельта
Морфин 210 553 2—5 мю
Насекомые, являясь пойкилотермными животными, регулируют температуру своего тела в основном за счет перемещения из менее благополучных этому фактору участков в зоны с более оптимальным температурным режимом. Тепловые рецепторы обычно представлены базиконическими или це-локоническими сенсиллами, расположенными на антеннах и кончиках лапок, причем максимальная чувствительность рецептора к температурным изменениям для американского таракана проявляется в диапазоне 28—30° (Дремова, Алешо, 2003). Оказавшись в "горячей камере" с температурой, значительно превышающей оптимальную, тараканы испытывают термический стресс и реализуют защитное поведение (реакцию избегания), которое опосредуется через усиление локомоторной активности.
Интактные личинки мучного хрущака Tenebrio molitor, находясь на поверхности с температурным градиентом 20—40°, предпочитают 32°. После инъекции морфина или мет-энкефалина они перемещаются на участок с более высокой температурой. При введении налоксона такой миграции не наблюдается, а на фоне действия бета-эндорфина личинки вообще не проявляют температурного предпочтения (Kavaliers et al., 1986; Nagabhushanam et al., 1995). Сверчки под влиянием морфина увеличивают время пребывания в "горячей камере"; налок-сон ослабляет этот эффект (Zabala, Gomez, 1991).
Изучение аналогичной роли экзорфинов было начато нами с фрагментов казеинов молока. Как уже упоминалось, их нейротропная (в том числе аналь-гетическая) активность хорошо изучена в опытах на крысах (Дубынин и др., 2004). Для наиболее характерного представителя этой группы пептидов бета-казоморфина-7 (Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-Ile) доза, вызывающая при системном введении снижение болевой чувствительности, составила 20 мг/кг; для его укороченного с С-конца аналога бета-казо-морфина-5 (Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly) — 10 мг/кг (см. таблицу).
В случае американского таракана бета-казо-морфин-7 значимо ослаблял защитную реакцию на электрическую стимуляцию (Грицай и др., 2001). После инъекции пептида в дозах 100 и 200 мкг/г величина защитной реакции снижалась до 45—34 и 68—46% от уровня контроля соответственно. Эффект проявлялся уже через 15 мин и сохранялся в течение часа. Бета-казоморфин-7 в дозе 50 мкг/г подавлял защитную реакцию до 77—72% от уровня контроля в первые 30 мин после инъекции. ED50 в случае реакции на электрическую стимуляцию составила примерно 90 мкг/г (100 нМ/г).
В "горячей камере" для достижения значимого эффекта потребовалось введение более высоких доз гептапептида (300 и 500 мкг/г). Длительность ВрПр достигла при этом 187—220% по отношению к контролю (p < 0,01—0,04); ED50 составила около 440 мкг/г (490 нМ/г).
Также был выявлен факт расхождения во времени эффектов бета-казоморфина-7 (проявляет сродство к рецепторам как мю-, так и дельта-типов) и классического непептидного мю-агониста морфина. В случае гептапептида достоверные изменения возникали только через 90—150 мин после инъекции. Морфин к этому моменту уже прекращал свое действие, поскольку вызывал увеличение ВрПр только в первые 15—30 мин после введения. Показатель ED50 для морфина составил 210 мкг/г (553 нМ/г).
Укороченный с С-конца фрагмент казеина бе-та-казоморфин-5 представляет собой примерно в 5 раз более сильный агонист мю-рецепторoв, чем бета-казоморфин-7 (Koch et al., 1985). При его введении американским тараканам первая (более выраженная) волна достоверного увеличения ВрПр на-
блюдалась уже через 15—30 мин после инъекции бета-казоморфина-5 и совпадала с интервалом действия морфина. Вторая фаза подавляющего защитную реакцию эффекта пентапептида развивалась через 120—150 мин после введения и соответствовала времени действия бета-казоморфина-7. БО50 в случае пентапептида составила 365 мкг/г (560 нМ/г) (Грицай и др., 2004).
Экзорфин С (Туг-Рго-11е-8ег-Ьеи), как и бета-казоморфины, содержит М-концевой тирозин, что объясняет его способность соединяться с опиоид-ными рецепторами. Оценка аффинности экзорфи-на С к опиоидным рецепторам млекопитающих показала, что этот пептид является преимущественно дельта-селективным лигандом и его связывание с рецепторами мю-типа выражено слабее (Бикиёоше, УозЫк^а, 1993). В наших экспериментах действие экзорфина С развивалось с 30-й по 120-ю мин наблюдений, достигая максимума через 90 мин после инъекции. БВ50 составила около 380 мкг/г (573 нМ/г).
Установлено, что многие эндогенные и экзогенные опиоидные пептиды содержат в своей молекуле М-концевой тирозин и еще один ароматический аминокислотный остаток в положении X последовательности Туг-Рго-Х-... Эта закономерность прослеживается в молекулах бета-казоморфи-нов (Туг-Рго-РИе-Рго-...), цитохрофина-4 (Туг-Рго-РИе-ТИг), эндоморфина-2 (Туг-Рго-РИе-РИе-М^), где X соответствует фенилаланин, а также в молекулах геморфинов (Туг-Рго-Тгр-ТИг-...) и эндомор-фина-1 (Туг-Рго-Тгр-РИе-МН2), где в том же месте расположен триптофан. Вместе с тем, как показали дальнейшие исследования, опиоидную активность пептида способны обеспечивать и алифатические аминокислоты, находящиеся в положении X. Примером может служить нео-казоморфин (Туг-Рго-Уа1-...) (Уо8Ыка№а ег а1., 2003).
В структуре экзорфина С тоже содержится только одна ароматическая аминокислота (тирозин) на М-конце, и опиоидные свойства совместно с ней обусловливает алифатический гидрофобный остаток изолейцина (Бикиёоше, Уо8Ыка№а, 1993). Как уже было упомянуто, экзорфин С в опытах на крысах проявил нейротропную активность, но, вызывая некоторое увеличение тревожности, слабо влиял на болевую чувствительность. В ряде случаев вместо характерной для опиоидов анальгезии наблюдалось даже снижение времени реакции в тестах "горячая пластина" и "отдергивание хвоста" (Дубынин и др., 1998).
В наших экспериментах (при использовании в качестве объекта американского таракана) экзор-фин С приводил к типичному для агонистов опи-оидных рецепторов снижению реакции избегания неблагоприятных условий и росту ВрПр. Это отличие от данных, полученных на млекопитающих, обусловлено, возможно, тем, что в гемолимфе на-
секомых в меньшем количестве содержатся ферменты, расщепляющие опиоиды экзогенного происхождения. Соответственно, последние могут вызывать эффекты вне зависимости от особенностей первичной структуры и прежде всего наличия в молекуле повторяющихся остатков пролина.
Известно, что именно пролин является основной защитой природных пептидных цепей от протеоли-за. В результате молекулы, сходные с бета-казомор-финами (обогащены пролином, поскольку состоят в филогенетическом родстве с коллагенами и эластинами), характеризуются относительно длительным временем полураспада. Без такой защиты пептид (по крайнем мере, в организме теплокровного) разлагается за считанные минуты.
В большой субъединице В-рибулозо-1,5-бис-фосфат карбоксилазы содержится начинающаяся со 103-й позиции последовательность рубисколинов Туг-Рго-Беи-Аяр-... В этом случае в положении X также расположен алифатический аминокислотный остаток лейцина. Для рубисколинов более характерно связывание с рецепторами дельта-типа. При пе-роральном введении в дозе 300 мг/кг рубисколин-5 вызывает снижение болевой чувствительности в тесте сдавливания хвоста у мыши, причем обнаруженный эффект блокируется специфическим дельта-антагонистом налтриндолом (Yoshikawa ег а1., 2003).
В случае американского таракана рубисколин-5 значимо снизил чувствительность к повышенной температуре (ослабил защитное поведение). При инъекции 300 мкг/г действие пептида развивалось достаточно поздно — только на 120 мин. При увеличении дозы до 500 мкг/г рост ВрПр оказался значимым уже через 30 мин после введения.
Важно, что рубисколин-5 наиболее эффективно (по сравнению с остальными изученными экзор-финами) снижал защитное поведение тараканов: его ЕБ50 составила 235 мкг/г (340 нМ/г). Не исключено, что это может отражать особую настроенность насекомых на питание зелеными тканями растений (как известно, Б-рибулозо-1,5-бисфосфат кар-боксилаза может составлять до 50% белка листьев) (^Ыка№а ег а1., 2003).
Цитохрофин-4 (Tyr-Pro-Phe-Thr), структура которого полностью отвечает требованиям к веществам с опиоидными свойствами, тем не менее не оказал значимого влияния на защитную реакцию тараканов при термическом стрессе. Этот факт нуждается в дальнейшем изучении. Возможно, он может объясняться относительно короткой длиной молекулы исследованного фрагмента цитохрома В, что, как известно, ускоряет процессы ферментативной деградации.
При анализе рецепторной специфичности экзогенных опиоидных пептидов, дериватов белков животного происхождения, была показана их относительная мю-селективность. Это справедливо в первую очередь по отношению к бета-казоморфину-7 и особенно бета-казоморфину-5 (таблица). В отличие от них экзорфины, возникающие в результате переваривания растительных белков (фрагменты глютена и рубисколины), характеризуются повышенным сродством к рецепторам дельта-типа. Это различие оказывается существенным в случае регуляции уровня болевой чувствительности млекопитающих: анальгетическую активность проявляют преимущественные мю-агонисты, а применение дельта-агонистов малоэффективно. Однако в случае насекомых (по крайней мере, американского таракана) обнаруживается "стертость" подобных различий, и ED50 имеет близкие значения не только для всех изученных экзорфинов (кроме цито-хрофина-4), но даже для непептидного агониста морфина.
Подобное заключение означает равное участие опиоидных рецепторов разных типов в регуляции защитного поведения P. americana. Это в свою очередь может свидетельствовать об особой роли экзор-финов растительного происхождения в регуляции жизнедеятельности организма насекомых. Не исключено, что эндорфиноподобные пептиды, в течение миллионов лет входя в пищевой рацион растительноядных членистоногих, явились одним из факторов, под влиянием которых формировалась их опиоидная система.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Грицай О.Б., Пилипенко В.Э., Дубы-нин В.А. 1998. Поведение таракана Periplaneta americana в тесте "горячая пластина" на фоне действия анальгетиков различных классов // Журн. эвол. биохим. и фи-зиол. 34. № 1. 28—36.
Грицай О.Б., Дубынин В.А., Пилипенко В.Э., Петров О.П., Андреева Л.А., Мясоедов Н.Ф. 2000. Влияние бета-казоморфина и налоксона на защитное поведение таракана Periplaneta americana при электростимуляции // Докл. РАН. 375. № 2. 837—839.
Грицай О.Б., Дубынин В.А., Пилипенко В.Э., Петров О.П. 2001. Воздействие на-
локсона и бета-казоморфина-7 на опиоидную систему таракана Periplaneta americana при электрошоке // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. № 2. 7—12.
Грицай О.Б., Дубынин В.А., Пилипенко В.Э., Петров О.П. 2004. Влияние пептидных и непептидных опиоидов на защитную реакцию таракана Periplaneta americana в "горячей камере" // Журн. эвол. биохим. и физиол. 40. № 1. 125—130.
Дремова В.П., Алешо Н.А. 2003. Синант-ропные тараканы. Биология, экология, контроль численности. М.
Дубынин В.А., Асмакова Л.С., Соха-ненкова Н.Ю. и др. 1998. Сравнительный анализ
нейротропной активности экзорфинов — производных пищевых белков // Бюл. эксперимент. биол. и мед. 125. № 2. 153—157.
Дубинин В.А., Ивлева Ю.А., Каменский А. А. 2004. Нейротропная активность опиоидных пептидов пищевого происхождения бета-казоморфинов // Усп. физиол. наук. 35. № 1. 83—101.
Дьяконова В.Е. 2001. Роль опиоидных пептидов в поведении беспозвоночных // Журн. эвол. био-хим. и физиол. 37. № 4. 253—261.
Brantl V., Neubert K. 1986. Opioid peptides derived food proteins // TJPS. 7. N 1. 6—7.
Brantl V., Pfeiffer A., Herz A., Hen-schen A. 1982. Antinociceptive potencies of beta-caso-morphin analogs as compared to theirs affinities towards mu-and delta-opiate receptor sites in brain and periphery // Peptides. 3. N 5. 793—797.
Glamsta E.F., Meyerson B., Silberring J., Terenius L., Nyberg F. 1992. Isolation of a hemoglobin-derived opioid peptide from cerebrospinal fluid of patients with cerebrovascular bleedings // Biochem. Biophys. Res. Commun. 184. N 2. 1060—1066.
Freeman F.M., Yang I.G. 2000. Inhibition of passive-avoidance memory formation in the day-old chick by the opioid cytochrophin-4 // Learn. Mem. Research. 7. N 4. 213—217.
Fukudome S., Yoshikawa M. 1993. Gluten exorphin C. A novel opioid peptide derived from wheat gluten // FEBS Lett. 316. N 1. 17—19.
Kavaliers M., Hirst M. 1986. Evolutionary aspects of opiate involvement in thermoregulation // Comparative Opioid and Reated Neuropeptide Mechanisms / Ed. G.B. Stefano. Vol. 1. Boca Ratio. P. 139—154.
Kavaliers M., HIrst M., Teskey G.C. 1983. A functional role for an opiate system in snail thermal behavior // Science. 330. N 1. 90—93.
Koch G., Brantl V. 1990. Binding of beta-caso-morphins to opioid receptors // Beta-casomorphins and related peptides / Eds. F. Nyberg, V. Brantl. Uppsala. P. 46—52.
Koch G., Wiedmann K., Drebes E., Zimmermann W., Link G., Teschemacher H.
1985. Opioid activites of human beta-casomorphins // Naun. Schmied. Arch. Pharmacol. 331. N 4. 351—354.
Liebmann C., Schrader U., Brantl V.
1986. Opioid receptor affinities of the blood-derived tetra-peptides hemorphin and cytochrophin // Eur. J. Pharmacol. 166. N 3. 523—526.
Nagabhushanam R., Sarojini R., Red-dy P.S., Fingerman M. 1995. Opioid peptides in invertebrates: localization, distribution and possible functional roles // Current science. 69. N 8. 659—671.
Yang S., Yunder J., Sonoda S., Do-yama M., Lipkowski W., Kawamura Y., Yoshikawa M. 2001. Rubiscolin — a delta-selective opioid derived from plant Rubisco // FEBS Lett. 509. N 2. 213—217.
Yoshikawa M., Takahashi M., Yang S. 2003. Delta opioid peptides derived from plant proteins // Curr. Pharm. Des. 9. N 16. 1325—1330.
Zabala N.A., Gomez M.A. 1991. Morphine analgesia, tolerance and addiction in the cricket Pteronemo-bius sp. (Orthoptera, Insecta) // Pharmacol. Biochem. Behav. 40. N 4. 887—891.
Zioudrou C., Streaty R.A., Klee W.A. 1979. Opioid peptides derived food proteins. The exorphins // J. Biol. Chem. 254. N 7. 2446—2449.
Поступила в редакцию 14.11.07
ROLE OF THE FOOD-DERIVED OPIOID PEPTIDES IN THE CONTROL OF THE THERMOSENSITIVENESS OF THE COCKROACH PERIPLANETA AMERICANA
O.B. Gritzay, V.E. Pilipenko, J.D. Bespalova, V.A. Dubynin
Ability of exorphins (delta- selective opioid fragments of food-derived peptides) to change the escape response of the american cockroach placed to "hot chamber" (t = 50°C) was investigated. It was found that ED50 of fragment of D-ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase rubisco-lin-5 (YPLDL) twice increasing the stay time for the insects in the "hot chamber" is equal to 340 nM/g. The ED50 for wheat gluten exorphin C (YPISL) amounts to 573 nM/g. Cytochrophin-4, fragment of cytochome B, haven't induced reliable effects. The comparison of data obtained with the results of previous experiments with mu-selective of milk beta-caseine fragments have suggested that different type opioid receptors are equally involved in regulation of cockroach protective behavior. The significance of plant exorphins in insect opioid system forming in the course of evolution is discussed.
