УФ-чувствительность молекул гемоглобина с различным субъединичным составом

• Автор: Козлова, Ирина Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 152 с. : ил.

1.1. Структура молекулы гемоглобина.

1.2. Связывание и перенос лигандов гемоглобином.

1.3. Структурные особенности и некоторые физикохимические свойства метгемоглобина

1.4. Функциональные свойства молекул гемоглобина

с различным субъединичным составом

Глава 2. Влияние УФизлучения на структуру и функциональные

свойства гемопротеидов

III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Глава 3. Объекты и методы исследования.

3.1. Объекты исследования.

3.2. Получение растворов оксигемоглобина

3.3. Получение растворов метгемоглобина.
3.4. Получение димерных молекул гемоглобина.
3.5. Формирование гибридов валентности гемоглобина
3.6. Получение молекул полигемоглобина
3.7. Формирование поперечных сшивок между молекулами полигемоглобина и СОД или каталазы
3.8. Формирование комплекса гемоглобин
серотонин.
3.9. Регистрация спектров поглощения
3 УФоблучение опытных образцов
3 Регистрация кривых диссоциации оксигемоглобина
3 Определение каталазной активности.
3 Определение пероксидазной активности
3 Определение супероксиддисмутазной активности
3 Определение термодинамических параметров
растворов оксигемоглобина.
3 Статистическая обработка результатов
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
Глава 4. УФчувствительность различных структурных форм
молекул гемоглобина.
4.1. Спектральные характеристики гемоглобина
4.2. Изучение УФчувствительности тотальных димеров гемоглобина.
4.3. Изучение УФчувствительности частично диссоциированных образцов гемоглобина.
4.4. Изучение УФчувствитсльности гибридов
валентности гемоглобина
4.5. Изучение УФчувствительности молекул полигемоглобина.
Глава 5. Модификация серотонином фоточувствительности структурных форм гемоглобина
5.1. Изучение кислородсвязывающих свойств тотальных димеров гемоглобина, УФоблученных в присутствии серотонина
5.2. Изучение кислородсвязывающих свойств частично диссоциированных молекул гемоглобина,
УФоблученных в присутствии серотонина
5.3. Исследование УФчуветвитсяьности модифицированных серотонином гибридных молекул гемоглобина.
5.4. Исследование кислородсвязывающих свойств полигемоглобина, УФоблученного в присутствии серотонина
Глава 6. Влияние длинноволного УФизлучения на
структурнофункциональные свойства гемоглобина
6.1. Влияние ДУФсвета на спектральные свойства гемоглобина.
6.2. Влияние ДУФсвета на кислородсвязывающую функцию тетрамеров гемоглобина
6.3. Влияние ДУФсвета на кислородсвязывающие свойства
гемоглобина с измененной структурой
субъединичных контактов
6.4. Влияние ДУФсвета на спектральные свойства гемоглобина человека в присутствии серотонина
6.5. Кислородсвязывающие свойства гемоглобина, подвергнутого воздействию ДУФсвета
в присутствии серотонина.
6.6. Исследование термодинамических параметров молекул гемоглобина, ДУФоблученных в присутствии
серотонина.
Глава 7. Структурнофункциональные свойства УФоблученных
полифункциональных ассоциатов гемоглобина.
7.1. Исследование антиоксидантной активности молекул
гемоглобина.
7.1.1. Изучение каталазной активности различных
структурных форм гемоглобина
7.1.2. Изучение пероксидазной активности различных
структурных форм гемоглобина.
7.2. УФчувствительность молекул полигемоглобина, связанных поперечными сшивками с молекулами
7.3. УФчувствительность молекул полигемоглобина, связанных поперечными сшивками с молекулами
каталазы
IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
V. ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


На основании экспериментальных данных сделан вывод о том, что в случае разрушения субъединичных контактов биогенный амин способен присоединяться к гемоглобину как по неспецифическим участкам связывания в аиобелке, так и в области гема. Выявлен фотопрогскторный эффект серотонина но отношению к кнелородсвязывающим свойствам гибридов валентности, молекул полигемоглобина, комплексов полигемоглобинСОД соотношение молекул гемоглобина и серотонина 1. Использование различных структурных форм гемоглобина показало, что комплсксообразование тем белка с серотонином при указанном соотношении компонентов происходи т в специфических участках апобелковой части, затрагивающих субъединичные контакты. Однако выявленные в ходе проведения экспериментов нарушения кислородсвязывающих свойств полигемоглобина после УФоблучения в дозах 1 и 4 Джм2 Р5о7,,7 и 7,,5 мм рт. Образование поперечных связей между молекулами поли гемоглобина и СОД каталазы приводит к формированию полифункциональных комплексов, сочетающих как кислородтранспортные, так и антиоксидантные свойства. Анализ влияния УФсвета на эти ассоциаты показал, что каталаза способна оказывать фотозащитное действие по отношению к функциональным свойствам полигемоглобина при больших дозах облучения 4 Джм2, чем СОД 1 Джм2. Показано, что ДУФоблучение ,. Джм2 индуцирует локальные обратимые перестройки апобелка в области окружения тема, увеличивающие сродство гемоглобина к кислороду. Повышение доз ДУФоблучения до 4 Джм2 вызывает миграцию конформационных изменений внутри апобелка, которая приводит к необратимым перестройкам в области контактов субъединиц, снижающим кооперативный эффект связывания кислорода гембелком. Практическая значимость. Разработана схема возможных процессов фотомодификации молекул гемоглобина с различным субъединичным составом, которая позволяет расширить современные представления о механизмах развития ответной реакции гемоглобина на воздействие УФсвета различного спектрального состава. Она может быть использована при обсуждении механизмов влияния экологических факторов на биосистемы. Предложена схема возможных реакций взаимодействия молекул серотонина с гемоглобином в области субъединичных контактов гембелка. Экспериментальные данные, полученные при анализе кислородсвязывающих и антиоксидантных свойств комплексов полигемоглобинСОД и полигемоглобинкаталаза, могут быть полезными при использовании реперфузионных растворов, применяемых, например, при ишемических заболеваниях. Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры биофизики и биотехнологии при чтении курсов Фотобиология и Общая биофизика. Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на I Всероссийской конференции фотобиологов Пущино, Совещаниисеминаре Первичные фотофизичсские и фотохимические процессы в биосистемах различных уровней организации Воронеж, Международной школе Проблемы теоретической биофизики Москва, м Международном конгрессе по фотобиологии СанФранциско, Седьмой международной конференции по химии и физикохимии олигомеров Олигомеры Пермь, Научной сессии сотрудников Воронежского госуниверситета Воронеж, . Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи и 3 тезисов. УФизлучение с длинами волн нм индуцирует нарушение областей контактов а1 и р2 субъединиц в молекуле гемоглобина. Присоединение серотонина в местах субьединичных контактов к гибридам валентности, образующимся в смеси оксигемоглобина и метгемоглобина, оказывает фото протекторное действие по отношению к кислородсвязываюшим свойствам гибридных молекул. Серотонин проявляет фогопротекторный эффект по отношению к полигемоглобину. Схема взаимодействия серотонина с гемоглобином в области субъединичных контактов гембелка. Каталаза и СОД, связанные поперечными связями с полигемоглобином, оказывают фотопротскторное действие по отношению к гембелку. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает 2 страницы машинописного текста, 2 таблицы, рисунков. Состоит из введения, семи глав, заключения и выводов. Список литературы содержит 7 работ, из них отечественных и зарубежных.