Проявление межмолекулярных взаимодействий альбумина и европия(III) в их оптических и структурных характеристиках

• Автор: Тихонова, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава I Обзор литературы

1.1. Структура и функции белков

1.2. Попадание и функционирование тяжелых металлов в живых

организмах

1.3. Общие фотофизические свойства лантанидов

1.4. Механизм связывания альбумина с ионами тяжелых металлов

1.5. Экспериментальные работы по изучению основных параметров связывания для системы белок - тяжелый металл

1.6. Механизм агрегации альбумина под действием различных внешних факторов

1.7. Конформационное поведение белковых макромолекул под действием солей тяжелых металлов. Механизмы агрегации
1.8. Основные выводы к Главе
Глава II. Экспериментальные методики измерений
2.1. Флуоресцентная спектроскопия
2.1.1. Тушение флуоресценции альбумина
2.1.2.Флуоресценция европия(ІІІ)
2.2.Абсорбционная спектроскопия
2.3. Динамическое светорассеяние
2.4. Основные выводы к Главе II
Глава III. Экспериментальное исследование процесса связывания альбумина с ионами европия(ІІІ)
3.1. Приготовление образцов
3.2. Экспериментальная установка для изучения процесса связывания в системе белок - тяжелый металл
3.3. Экспериментальные данные по тушению собственной

флуоресценции альбумина
3.4. Экспериментальные данные по флуоресценции ионов европия(Ш)
3.5.Представление данных по флуоресценции европия(Ш) с помощью графиков Скетчарда
3.6. Сравнение методов для определения основных параметров связывания в системе белок - тяжелый металл
3.7. Анализ ступенчатой модели, используемой для описания процесса связывания лигандов с белками
3.8. Анализ модели независимых сайтов, используемой для описания процесса связывания лигандов с белками
3.9. Аналитическое исследование модифицированного уравнения Штерна-Фольмера
3.10. Результаты измерения локального распределения ионов европия(Ш) по сайтам связывания альбумина
3.11. Основные выводы к Г лаве III
Глава IV. Экспериментальное исследование образования белковых агрегатов под действием тяжелого металла
4.1. Приготовление образцов
4.2. Экспериментальная установка для изучения агрегации альбумина
под действием европия(Ш) методом абсорбционной спектроскопии
4.3. Экспериментальные данные по абсорбционной спектроскопии
4.4. Экспериментальная установка для изучения агрегации альбумина
под действием европия(Ш) методом динамического светорассеяния
4.5. Экспериментальные данные, полученные методом динамического

светорассеяния
4.6. Основные выводы к главе IV
Заключение
Благодарности
Список литературы

Введение
Диссертационная работа посвящена экспериментальному изучению поведения основного белка сыворотки крови - альбумина - под действием соли тяжелого металла (ТМ) - европия(ПІ) - оптическими методами.
Белками называются высокомолекулярные природные полимеры, построенные из остатков аминокислот, соединенных амидной (пептидной) связью -СО-ТЧН-. Каждый белок характеризуется специфической аминокислотной последовательностью и индивидуальной пространственной структурой. Множество комбинаций аминокислот дают большое разнообразие свойств молекул белков. Функционирование белков лежит в основе важнейших процессов жизнедеятельности организма [1].
Существует большое число физических методов исследования, как коллективных форм молекулярного движения, так и динамики отдельных молекул. Ядерный магнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия, рэлеевское и комбинационное рассеяние света, люминесцентная спектроскопия, атомно-силовая микроскопия, динамическое светорассеяние и многие другие методы дают информацию о взаимодействии макромолекул в среде [2,3,4].
Для решения поставленной задачи объекты исследования изучались разными оптическими методами, такими как методом флуоресцентной спектроскопии, абсорбционной спектроскопии, динамического светорассеяния. Данный набор оптических методов дает обширную и разноплановую информацию о процессах, происходящих при взаимодействии белков с солями тяжелых металлов.
Актуальность работы
Проявление межмолекулярных взаимодействий белков в их оптических
и структурных характеристиках в настоящее время широко исследуется
методами спектроскопии. Актуальность темы исследования обусловлена тем,
что межмолекулярные взаимодействия белков играют очень важную роль в

объединения мелких дисперсных частиц в более крупные под действием сил сцепления.
1.8. Основные выводы к Главе I.
Из приведенного выше литературного обзора видно, что связывание белков, в частности альбумина, с ионами тяжелых металлов и их агрегация носят сложный характер. На эти процессы оказывают влияние множество различных факторов, которые могут накладываться друг на друга.
В данной главе рассмотрены только лишь базовые теоретические основы и приведены некоторые экспериментальные работы. Как видно, существует большое количество оптических методов, которые с разных сторон могут оценить основные параметры процесса связывания.
Большинство из них согласуются между собой по значениям величин п и Ка, в отличие от метода тушения флуоресценции белка, который дает заниженные величины данных параметров. Изучение данного
несогласования между методами станет предметом одной из
экспериментальных глав диссертационной работы. Также из обзора литературы видно, что процесс конформации, агрегации и денатурации белковых макромолекул под действием различных факторов, в том числе под действием ТМ, вызывает большой интерес и широко изучается из-за актуальности данного исследования. Основные выводы к Главе I можно сформулировать следующим образом:
1) Процесс связывания альбумина с ионами тяжелых металлов
обширно изучается совершенно разными оптическими методами.
Основными исследуемыми параметрами являются число сайтов
связывания п и константа комплексообразования Ка. При сравнении
оптических методов, в которых определяются параметры п и Ка,
можно сделать следующие выводы: в основном оптические методы
такие, как калориметрия, диализ и др. для системы альбумин -
лиганд дают значения п> 1, ^Ка>3,5, в отличие от метода тушения