Вязкоупругие характеристики монокристалов и аморфных пленок глобулярных белков и их изменение под влиянием физико-химических факторов

• Автор: Морозова, Тамара Яковлевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 152 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список основных обозначений и сокращений

ВВЕДЕНИЕ б

ГЛАВА I. ЯШРХЕШЛ ОБЗОРII

1.1. История развития представлений о механических свойствах глобулярных белковII

1.2. Трудности теоретического и экспериментального исследования механических свойств глобулярных белков

1.2.а Теоретические расчеты и исследования в растворе

1.2.6 Измерения на твердых образцах. Основной Принцип предлагаемого метода

1.3. Монокристаллы белков как объект исследования механических свойств глобулярных белков.

1.3.а Преимущества монокристаллов как объектов исследования

1.3.6 Сравнение структуры и свойств белковферментов

в растворе и в кристалле.
1.3.в Влияние иммобилизации глутаровым альдегидом
1.3.г Лизоцим основной объект исследования
ГЛАВА П. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Микрометод измерения механических свойств твердых
образцов.
2Л.а Способы описания вязкоупругих свойств.
2.1.6 Принцип метода измерения
2.1.в Аппаратура и измерение
2.1.г Проверка микрометода
2.1.д Точность измерения Е и
2.2. Материалы. Подготовка образцов
2.2.а Выращивание и фиксация глутаровым альдегидом
кристаллов белков
2.2.6 Изготовление и фиксация аморфных пленок.
2.2.в Подготовка образцов к измерению.
2.2.г Условия проведения экспериментов
ГЛАВА Ш. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Механические свойства монокристаллов белков. Влияние неспецифических физикохимических факторов.
3.1.а Зависимость Е и от частоты
3.1.6 Влияние фиксации глутаровым альдегидом
3,1 .в Зависимость от влажности.
3.1.г Зависимость от температуры.
ЗЛ.д Влияние денатурации.
ЗЛ.е Зависимость от и ионной силы
3.2. Свойства молекулы глобулярного белка как однородного материала.
3.3. Механические свойства кристаллов лизоцима.
Влияние аналогов субстрата.
3.3.а Влияние ,Лацетил1глюкозамина на механические свойства триклинных кристаллов
3.3.6 Исследование эффекта аналогов субстрата на различных твердых образцах лизоцима.
3.3.в Концентрационная зависимость эффекта ЛАацетил1глюкозамина
3.4. Молекула лизоцима как механическая конструкция
Заключительные замечания
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Показано, что механические свойства такой конструкции значительно меняются при функционировании. При связывании аналогов субстратов податливость глобулы лизоцима уменьшается на . Практическая ценность. Обнаруженная способность твердых иммобилизованных образцов глобулярных белков менять свои механические свойства под влиянием различных физикохимических факторов может служить в качестве основы для создания цринципиально новых технологических устройств. ГЛАВА I. Идеология подхода к молекуле белка как к механической системе восходит к м годам, к работам Энгельгардта и Любимовой, которые показали, что сократительный белок мышцы миозин является АТФазой и что способность актомиозиновых нитей изменять свои механические свойства и длину под воздействием АТФ неразрывно связана с наличием у них такой АТФазной активности ,. Так было создано новое направление исследований механохимия. Четкая система взглядов на белковую глобулу как на гетерогенную механическую систему, специальным образом устроенную конструкцию, была впервые изложена около лет назад в статье Чернавского, Хургина и Шноля ,. В своих расчетах авторы использовали экспериментальные значения модуля Юнга, полученные для ряда белков в растворе Пасынским . Это было первое экспериментальное определение модуля Юнга глобулярных белков, основанное на вискозиметрическом определении степени деформации молекулы за счет электростатического отталкивания зарядов на ее поверхности, число которых изменяли, изменяя раствора. ГНм оказались как показали последующие исследования ,4 заниженными по крайней мере на порядок. Этим не исключается, однако, возможность местных пластических деформаций небольших отрезков полипептидных цепей1 . Сарвазяном и Харакозом , может составлять для белков с молекулярным весом около 0, то этот расчет можно рассматривать лишь как оценку. Тем не менее, знание величины модуля Юнга позволило Якобсону впервые рассчитать собственные частоты колебаний глобулы, как упругого однородного тела 4,5, и показать, что они должны лежать в микроволновой части радиочастотного диапазона 35 см1. В последующие годы исследование механики глобулярных белков продвинулось очень незначительно вследствие сложности теоретического рассмотрения скольконибудь нетривиальных моделей и отсутствия экспериментальных методов исследования. Был неоднократно повторен независимо рядом авторов расчет Якобсона собственных частот колебаний глобулы как упругой изотропной сферы ,0. Е ГНм 5. Известен также пока единственный пример существенно более сложного расчета относительного движения доменов в лизоциме, позволивший оценить как частоты таких колебаний, так и жесткость такой выделенной степени свободы жесткость шарнирного сочленения между доменами 7, В самое последнее время появилась работа, в которой автор в рамках очень упрощенной модели пружины с распределенной массой попытался оценить низкочастотные колебания Сконцевого участка об спирали в глобуле обхимотрипсина, делая очень грубые допущения о влиянии внутримолекулярной вязкости на это движение . Таким образом, до настоящего времени экспериментальные данные об упругих характеристиках глобулярных белков практически отсутствовали, а имевшиеся одиночные попытки их оценить Якобсоном и Пасынским не были широко известны. Это следует хотя бы из того, что через лет Суезаки и Гоу, выполняя расчет, аналогичный расчету Якобсона, пишут о полном отсутствии информации о количественном значении модуля Юнга для глобулярных белков 0. Вполне естественно, что в этой ситуации качественные представления о механических свойствах глобулярных белков складывались под влиянием тех косвенных данных, которые исследователи получали о них, используя тот или иной метод исследования. Так, в ые годы широкое развитие получили физикохимические методы исследования белков. Создание Сведбергом метода ультрацентрифугирования 2, а также широкое использование вискозиметрических методов определения ассиметрии формы молекул в растворе, их молекулярного веса и т.