Фотосенсибилизированное образование и дезактивация синглетного молекулярного кислорода и их роль в биологических системах

• Автор: Егоров, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 350 с. : ил.

Список сокращений
Часть I. Обзор литературы
Глава 1. Фотосенсибилизируемые процессы в живых клетках, инициируемые с участием кислорода
Глава 2. Синглетный кислород, триплетные молекулы фотосенсибилизаторов и их роль в фотоокислительных процессах в живых клетках
Глава 3. Фотосенсибилизированное образование и дезактивация '02 компонентами биологических систем
Цели и задачи исследования
Основные положения, выносимые на защиту
Часть И. Методы и объекты исследования
Часть III. Результаты исследования и их обсуждение
Глава 1. Фотосенсибилизированная люминесценция '02 в клетках, тканях и моделях мембран
Глава 2. Эффективность фотосенсибилизированного образования '02 в моделях биологических мембран
Глава 3. Оценка скорости дезактивации *02 в биологических системах на основании оценки констант скорости тушения '02 компонентами мембран и цитоплазмы живых клеток
Глава 4. Исследование первичных реакций фотодинамического повреждения хлоропластов при участии триплетных возбужденных молекул фотосенсибилизаторов и ‘02
Заключение
Выводы
Литература

Основные сокращения, использованные в тексте диссертации:
'02 - молекула кислорода в синглетном возбужденном 'Д8 состоянии;
Р - пигмент, фотосенсибилизатор в невозбужденном состоянии;
3Р - пигмент, фотосенсибилизатор в возбужденном триплетном состоянии; «-коэффициент, соответствующий вкладу мономерных молекул фотосенсибилизатора в суммарное поглощение возбуждающего света растворами;
тл - время жизни 'СЬ;
тг- время жизни нарастающей компоненты кинетики излучения '02 после лазерных вспышек;
rd- время жизни затухающей компоненты кинетики излучения ’02 после лазерных вспышек;
тга(] ~ излучательное (собственное) время жизни '02;
Г/ -время жизни триплетного состояния пигмента (3Р); ул - квантовый выход фосфоресценции '02(1270 нм);
Фл - квантовый выход фотосенсибилизированной генерации '02;
Фох - квантовый выход фотоокисления вещества;
Фрй - квантовый выход фосфоресценции пигмента;
Ф, - квантовый выход образования триплетного состояния пигмента при освещении раствора сенсибилизатора;
kq - константа скорости тушения люминесценции синглетного кислорода; к0г - константа скорости тушения триплетного состояния пигмента ( Р) кислородом, включающая все типы тушения; кл- константа скорости переноса энергии от триплетного состояния пигмента 3Р на кислород с образованием '02;
1Л - пробег молекулы ’О? за время ее жизни (г^);
Vos - скорость окисления субстрата (например, хлорофилла);

•ОН - гидроксильный радикал;
•О 2 - супероксидный анион-радикал;
•Н02 - пергидроксил;
•1100 - пероксид-радикал;
Ы§0 - человеческий у-глобулин М£-ПП-ДМЭ - магниевый комплекс ПП-ДМЕ;
т^! - мышиные моноклональные антитела к инсулину клон С7 класса №
ш^Оза - мышиные моноклональные антитела к раковоэмбриональному антигену класса
т^М - мышиные моноклональные ан
титела к специфическим поверхностным маркерам клеток
аденокарциномы легкого человека класса
т^Ма - мышиные моноклональные антитела к инсулину клон В9 класса

АФК - активные формы кислорода;
ГП, ГПДХГ - дихлоргидрат гематопорфирина IX ДМДП - 2,4-ди (а-метоксиэтил) дейтеропорфирин IX ДМП - 2-амино-4-гидрокси-6,7-диметилптеридин;
ДСН - додецилсульфат натрия.
ДФ - димерная фракция ПГП;
КП - копропорфирин I
МП - мезопорфирин-1Х
ОФ - олигомерная фракция ПГП;
ПГП - полимер - производное гематопорфирина;
ПОЛ - перекисное окисление липидов.

Дезактивация триплетных состояний фотосенсибилизаторов, *02 и защита от фотоповреждения. Как уже отмечалось, наиболее полно природный комплекс фотодинамического повреждения и защитных механизмов сформирован в фотосинтетическом аппарате, в саму функцию которого входит защита основной светопреобразующей системы от фотоповреждения. Фотосинтетический аппарат клеток нормальных растений, которые не подвергались действию деструктивных факторов и не имели внутренних, например, структурных нарушений, устойчив к действию интенсивного света и кислорода. В таком состоянии баланс между деструктивными и синтетическими процессами поддерживается путем использования поглощенной пигментами энергии в процессе фотосинтеза, а также специальными соединениями - протекторами. К ним относятся пигменты-каротиноиды и хлорофилл, токоферолы, ингибиторы и акцепторы синглетного кислорода и свободных радикалов, ферменты.
Наибольшее значение в защите от фотоповреждения биологических систем играет сохранность и неповрежденность их нормальной структуры и функциональной целостности. Например, структура фотосинтетического аппарата обеспечивает пространственную близость его компонентов, их эффективное энергетическое взаимодействие и, как следствие этого, высокую функциональную активность в целом. Нарушение нормального протекания фотосинтеза приводит к накоплению промежуточных продуктов, например, возбуждения молекул хлорофилла, восстановленных переносчиков ЭТЦ, которые способны инициировать деструктивные окислительные реакции [Красновский, мл., 1983-2004; Рабинович, 1951; Chow, 1994; Krieger-Liszkay, 2005]. Таким образом, эффективная передача энергии от светособирающего комплекса вплоть до образования восстановленных продуктов фотосинтеза является естественным механизмом, который направляет поглощенную хлорофиллом энергию по фотосинтетическому, а