Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кудряшов Ю.Б. -> "Радиационная биофизика (ионизирующие излучения)" -> 72

Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.

Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 448 c.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка): radiacionnayabiofizika2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 210 >> Следующая

Анализ структурных повреждений, возникающих в облученных препаратах рибонуклеазы, показал, что при дозах, близких к наблюдается:
- изменение аминокислотного состава; заметнее всего в образцах снижалось содержание 6 аминокислот: метионина, фенилаланина, лизина, гистидина, тирозина и цистина;
- нарушение третичной структуры макромолекулы, оцениваемое но изменению оптического поглощения и оптического вращения, доступности остатков тирозина, степени переваривания белка трипсином и т.д.;
- возникновение разрывов полипептидной цепи, приводящее к появлению свободных амидных групп и фрагментов молекулы;
- появление агрегатов, о наличии которых судили по изменению константы седиментации и скорости элюции при хроматографии на колонках из сефадекса;
- разрыв сульфгидрильных связей и появление свободных SH-групп.
При облучении лизоцима обнаружен несколько иной характер структурных повреждений:
- изменяется конформация макромолекулы;
154
Гл. IV. Прямое действие ионизирующих излучений
- появляется несколько компонентов, обладающих ферментной активностью;
- не обнаруживаются изменения в аминокислотном составе макромолекулы.
Исследование структурных повреждений облученного химотрип-сина показало, что поглощение энергии ионизирующих излучений вызывает:
- появление новых хроматографических пиков при элюции облученного препарата; эти фрагменты утратили ферментную активность;
- возникновение конформационных изменений, выявляемых по изменению оптического вращения и уменьшению прочносвязанных амидных атомов водорода;
- разрушение аминокислотных остатков серина и триптофана (в среднем одна молекула серина и одна триптофана на молекулу фермента при дозе D37);
- снижение способности активного центра фермента связывать субстрат.
Структурные повреждения, о которых говорилось выше, наблюдаются после облучения в дозе, меньшей или равной D37, т.е. в случаях, когда в среднем каждая молекула испытывает только одно событие попадания (см. «одноударные» кривые инактивации, гл. П1). В диапазоне больших доз картина существенно усложняется за счет возникновения повторных актов взаимодействия, вызывающих дополнительные повреждения.
Для понимания механизма обнаруживаемых изменений в белках при облучении в радиационной биофизике прибегают к идентификации свободнорадикальных состояний, возникающих в облученных макромолекулах. Для этого используются ЭПР-спектроскопия и другие специальные методы анализа*).
Метод ЭПР (электронного парамагнитного резонанса) основан на взаимодействии исследуемого вещества с магнитным полем и применяется для изучения парамагнитных частиц, например, свободных радикалов. В радиационной биофизике метод ЭПР позволяет оценить процессы, протекающие с участием свободных радикалов, не только в модельных системах и биомакромолекулах, но и в клеточных фрагментах, в облученных системах и биологических объектах. '
Установлено, что после облучения ферментов в сухом состоянии при температуре 77 К на спектрах ЭПР обнаруживается синглетный
*) См. [57, 163].
4. Последовательность стадий прямого действия радиации
155
сигнал ЭПР. При нагревании образцов до комнатной температуры спектр ЭПР представляет собой уже спектр вторичных радикалов, состоящих из дублетного сигнала (возможно, а-углеродных радикалов) и сложного сигнала серосодержащих радикалов (рис. IV. 15).
При дальнейшем анализе требуется установить роль наблюдаемых вторичных радикалов в появлении конечных структурных повреждений и в эффекте инактивации фермента. Перспективным для этого может оказаться использование модифицирующих агентов, т. е. воздействий, способных изменить характер возникающих радикальных продуктов. Например, если эти агенты параллельно изменяют как спектр ЭПР вторичных радикалов, так и характер структурных изменений в ферменте, то можно предположить причинную связь между появлением вторичных радикалов и потерей ферментной активности облученными молекулами.
Для локализации радикалов, возникающих в полипептидной цепи после облучения, применяют метод, основанный на использовании меченного тритием сероводорода. Образованные излучением радикалы должны взаимодействовать с 3H2S согласно уравнению
М* + 3H2S —> 3НМ + 3HS‘. (IV.19)
Помещая облученную рибонуклеазу в атмосферу 3H2S, а затем подвергая ее гидролизу, устанавливают, в каких аминокислотах содержится радиоактивная метка 3Н, т. е. определяют локализацию возникших радикалов. Опыты показали, что тритий включается (в убывающем количестве) в лизин, метионин, пролин, гистидин; в небольших концентрациях тритий обнаруживается в фенилаланине, изолейцине и валине. В общем, это соответствует количественному распределению поврежденных аминокислот в облученной РНКазе.
При комнатной температуре в облученных молекулах все еще содержится много нестабильных продуктов. При растворении фермента (необходимом для определения его активности) нестабильные промежуточные продукты превращаются в стабильные пораженные структуры. Это может быть связано с реакцией белковых радикалов или лабильных химических связей в молекуле фермента с водой либо с увеличением подвижности в растворе отдельных полипептидных цепей. Б опытах с рибонуклеазой было показано, что растворение облученной молекулы приводит к ее денатурации. Появление свободных амидных групп и фрагментов после развертывания глобулярных структур облученных белков указывает на существование замаскированных разрывов полипептидной цепи.
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed