Цель работы
Исследовать воздействие физических и химических факторов на концентрацию Hb в водном растворе и цельной крови, патогенетически обосновать применение нового метода детоксикации при остром отравлении CO.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить действие второй гармоники Nd-YAG лазера с длиной волны 533 нм на молекулу HbCO.
2. Исследовать влияние физических параметров излучения и исходного уровня карбоксигемоглобина, температуры на характеристики реакции фотодиссоциации.
3. Провести исследование изолированного действия 0,06% раствора NaClO на раствор карбоксигемоглобина и цельную кровь, содержащую карбоксигемоглобин, в экспериментах in vitro и in vivo.
4. В системах in vitro и in vivo изучить комбинированное действие 0,06% раствора NaClO и второй гармоники Nd-YAG лазера на цельную кровь, содержащую карбоксигемоглобин.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Изменение конформации белков как фактор, регулирующий их функциональную активность
Исследования на клеточно-молекулярном уровне являются современным этапом развития науки и, в частности, патофизиологии. Известно, что чрезвычайно важным для нормального функционирования живого организма является структурная и функциональная стабильность его белковых структур. Специфические биологические функции белков зависят от их конформации, нарушения которой могут вести к потере биологической активности (160, 119, 168). Конформацией белка называют специфическую трехмерную структуру, которой обладают полипептидные цепи белков. Точная конформация белка определяется его аминокислотной последовательностью и стабилизируется нековалентными взаимодействиями между группами пептидных связей, а также между R-группами некоторых остатков в полипептидной цепи (43, 139, 143, 154). К таким нековалентным взаимодействиям относятся в первую очередь водородные связи, а также гидрофобные взаимодействия между неполярными алифатическими и ароматическими R-группами (169, 159, 128, 119). Конформации, обнаруженные в белках с различными аминокислотными последовательностями, представляют собой наиболее энергетически выгодные и стабильные пространственные структуры для любого данного белка с его уникальной последовательностью (69, 122, 168, 145).
В общем случае естественный отбор способствовал эволюции полипептидов, которые приобретали специфические стабильные конформации. Однако некоторые белковые молекулы, возможно даже большинство из них, имеют две или более слегка различающиеся конформации и, переходя обратимо от одной к другой, могут менять свою функцию (113, 118, 135). В таком аллостерическом белке могут, например, образовываться несколько наборов водородных связей, причем каждый такой набор связей диктуется различными пространственными взаимоотношениями между двумя участками полипептидной цепи (96, 119, 159).
Известно, что альтернативные стабилизированные конформации, как правило, разделяются нестабильными промежуточными состояниями, так что молекула “мечется” между стабильными конформациями (96, 120, 94, 143, 132, 165).
Каждая дискретная конформация аллостерического белка имеет несколько отличную от других поверхность и, следовательно, разную способность взаимодействовать с другими молекулами. Часто лишь одна из двух конформаций имеет высокое сродство к конкретному лиганду. В этом случае ряд факторов и, прежде всего наличие или отсутствие лиганда определяет принимаемую белком конформацию (69, 52, 160, 98, 135). В тех случаях, когда с различными участками поверхности одного белка могут связываться два различных лиганда, изменение концентрации одного из них меняет сродство белка к другому. Подобные аллостерические изменения играют роль в регуляции многих биологических процессов (160, 119, 168, 131).
Аллостерические белки наиболее ярко реагируют на различные воздействия, вызывающие конформационные изменения, если они работают совместно как идентичные субъединицы в симметричном ансамбле. В таких белках изменение конформации одной субъединицы, вызванное связыванием лиганда, может помочь соседним субъединицам связать тот же самый лиганд (91, 128, 113, 118, 119). Таким образом, относительно малое изменение концентрации лиганда в окружающей среде переключает переход всего ансамбля из неактивной конформации в активную или наоборот (96, 118, 148, 154). Следовательно, белки являются не статическими, а динамическими структурами, которые могут претерпевать конформационные изменения в процессе биологического функционирования (169, 156, 91, 119, 133).
Ярким примером белка, функциональная активность которого связана с аллостерическими взаимодействиями, т.е. взаимодействиями между пространственно разделенными участками, является гемоглобин. Гемоглобин относится к сложным белкам, так называемым гемопротеидам. Гем в нем занимает всего лишь 4% и представлен комплексом протопорфирина IX (порфирин, у которого в положениях 1,3,5,8 находятся метильные группы, в положениях 2,4 - винильные группы, в положениях 6,7 - остатки пропионовой кислоты) с железом (64, 96, 122, 168, 131). Во взрослом организме основная масса гемоглобина представлена в виде 2a и 2b-цепей, которые в большинстве случаев содержат соответственно по 141 и 146 аминокислотных остатков (98, 135, 94, 149, 154).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
