Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кудряшов Ю.Б. -> "Радиационная биофизика (ионизирующие излучения)" -> 73

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 .. 67 68 69 70 71 72 < 73 > 74 75 76 77 78 79 .. 210 >> Следующая

а
Рис. IV. 15. Спектр ЭПР ри-бонуклеазы, облученной при температуре 77 К: а-г) измерение сигнала ЭПР при различных температурах
156
Гл. IV. Прямое действие ионизирующих излучений
В случае с лизоцимом (?>37 инактивации — 266 кГр) при дозе 300 кГр, как уже отмечалось, изменения аминокислотного состава не происходит. Однако выявлены конформационные изменения. Вероятно, они и обусловливают инактивацию фермента.
В случае с химотрипси-ном нет единства взглядов на роль отдельных структурных нарушений в эффекте инактивации. Данные на рис. IV.16 свидетельствуют о параллелизме между инактивирующим действием излучения, возникновением кон-формационных изменений в облученной молекуле и потерей способности к связыванию субстрата активным центром.
Эти результаты объясняют по-разному.
Первое объяснение состоит в том, что поглощение энергии излучения приводит к нарушению конформации белковой молекулы; это, в свою очередь, вызывает изменение конформации активного центра и его способности связывать субстрат, что и вызывает инактивацию фермента.
Другая точка зрения основана на том, что один сериновый и (или) триптофановый остаток в особом участке химотрипсина, например, в активном центре, более радиочувствителен, чем такие же аминокислоты в других участках белковой молекулы. Поскольку при дозе D37 в среднем на одну молекулу фермента разрушается по одному сери-новому и триптофановому остатку, то в случае, если эти ключевые аминокислоты регулируют конформацию активного центра, их разрушение приведет к поражению активного центра и, тем самым, к инактивации химотрипсина.
Схема отдельных этапов радиационной инактивации сухих ферментов приведена на рис. IV.17. Она нуждается в дальнейших уточнениях.
В последние годы особое внимание уделяют анализу скрытых повреждений, возникающих в облученных белках, и изучению механизмов миграции энергии в макромолекулах.
*
Рис. IV. 16. Корреляция между потерей ферментной активности, поражением активных центров и конформационными изменениями химотрипсина, подвергнутого воздействию 7-излучения Cs: 1 — остаточная ферментная активность; 2 — оставшиеся непораженными активные центры; 3 — изменение конформации, определяемое по оптическому вращению Л
4. Последовательность стадий прямого действия радиации_________157
радиация
промежуточные конечный
продукты эффект
Рис. IV.17. Свободнорадикальная модель радиационной инактивации сухих ферментов: I — спектр первичных продуктов; II — процессы, протекающие на физикохимической стадии; III — образовавшиеся промежуточные продукты; IV, V — конечный эффект — инактивация фермента
4.3.2. Миграция энергии излучения в биологических структурах
Анализ кривых «доза-эффект» свидетельствует о том, что инактивация фермента может произойти в результате одиночного события потери энергии излучения в любой точке макромолекулы (параметры мишени совпадают с истинными размерами макромолекулы). Представление об одноударности процесса инактивации означает, что поглощение энергии в любой точке молекулы однозначно приводит к изменению ее биологических свойств. Однако при объяснении механизма инактивации фермента в результате одиночного события попадания следует иметь в виду, что определенный тип инактивации (например, утрата субстратной специфичности) может быть связан со структурным повреждением, возникшим не в любом, а, скорее всего, в определенном участке макромолекулы. Теоретический анализ спектра сил осцилляторов молекулы и результаты прямых измерений потери энергии, приходящейся на одно взаимодействие, показывают, что ускоренные заряженные частицы с большой вероятностью переносят к макромолекуле значительные порции энергии, в среднем около 60 эВ. Этого более чем достаточно для разрыва любой химической связи и удаления электрона из молекулы.
Можно было бы думать, что разрыв химической связи, в какой бы точке макромолекулы он ни произошел, приведет к ее денатурации и потере функциональной активности. Это не всегда так.
Для многих ферментов показано, что при дозе D37, когда в среднем одиночному попаданию подвергается каждая макромолекула, наблюдается утрата лишь некоторых функциональных свойств, в то
158
Гл. IV. Прямое действие ионизирующих излучений
время как другие остаются без изменения. Так, для рибонуклеазы, облученной в дозе D37, отмечена потеря каталитической активности при сохранении способности связывать специфический субстрат. Это подтверждает точку зрения, согласно которой в результате одиночного акта абсорбции энергии структурное повреждение локализуется в определенном звене макромолекулы, обусловливая специфический характер инактивации.
Возможное объяснение селективного действия облучения состоит в том, что, хотя первоначальное событие поглощения энергии с одинаковой вероятностью происходит в любом звене макромолекулы (например, в любой из сотен аминокислот, составляющих фермент), существует возможность миграции поглощенной энергии и «остановки» процесса в определенном «слабом звене*-, которое будет претерпевать дальнейшие химические изменения.
Предыдущая << 1 .. 67 68 69 70 71 72 < 73 > 74 75 76 77 78 79 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed