Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54182 МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА И ФИЗИКА БИОМОЛЕКУЛ MOLECULAR BIOPHYSICS AND PHYSICS OF BIOMOLECULES МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА И ФИЗИКА БИОМОЛЕКУЛ Resolution of the overlapping beams of proteins chromophores absorption by non-uniform rational basis splinees Разрешение перекрывающихся полос поглощения хромофоров белков с помощью неоднородных рациональных базовых сплайнов Лавриненко И А Lavrinenko I A lavrinenko_ia@bio.vsu.ru Холявка М Г Holyavka M G Артюхов В Г Artyukhov V G Воронежский государственный университет ru Voronezh State University ru Воронежский государственный университет ru Voronezh State University ru Воронежский государственный университет ru Voronezh State University ru 25 06 2017 25 06 2017 2 1 321 326 20 06 2017 20 06 2017 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54182/view

Предложен подход и методика разрешения перекрывающихся полос поглощения хромофоров белков с помощью неоднородных рациональных базовых сплайнов. Исследованы особенности и границы эффективного применения данной методики. Сущность подхода состоит в следующем: в качестве опорного спектра используется базовая линия, представляющая собой сглаживающий сплайн к спектру поглощения исследуемого образца. Вычитанием сплайна из спектра светопоглощения получается функция, сходная с производной второго порядка спектра поглощения этого образца. Данная функция представляет собой остаток между регистрируемым значением отклика и значением, вычисленным в соответствии с рассматриваемой моделью. По местоположению и амплитуде остатков могут быть выявлены плохо разрешенные пики полос поглощения исследуемого вещества. При этом уменьшение количества контрольных точек NURBS до минимума превращает данную кривую в типичную базовую линию, с помощью которой обычно оцениваются пики в спектрах поглощения. Предложенный подход может найти применение в задачах разрешения сложных сигналов, регистрируемых от многокомпонентных систем в случае плохого разделения их составляющих хроматографическими, электрофоретическими или другими физико-химическими методами исследования.

An approach and a technique for resolving overlapping absorption bands of proteins chromophores by non-uniform rational basis splinees is proposed. The features and boundaries of the effective application of this technique are investigated. The essence of the approach is in follows: the baseline is used as a reference spectrum, it is a smoothing spline to the absorption spectrum of the sample under study. By subtraction of the spline from the light absorption spectrum a function similar to the derivative of the second order of the absorption spectrum of this sample yields. This function is the remainder between the registered value of the response and the calculated in accordance with this model value. By location and amplitude of the residues, poorly resolved peaks of the test substance absorption bands can be detected. At the same time, a decrease in the number of NURBS control points to a minimum turns this curve into a typical baseline, it helps to estimate peaks in the absorption spectra. The proposed approach can find application in problems of solving complex signals recorded from multicomponent systems in the case of poor separation of their components by chromatographic, electrophoretic or other physical and chemical methods.

 разностная спектрофотометрия базовая линия разрешение полос поглощения NURBS difference spectrophotometry baseline resolution of absorption bands NURBS

Голованов Н.Н. Геометрическое моделирование. Москва: Физматлит, 2002, 472 с. [Golovanov N.N. Geometric modeling. Moscow: Fizmatlit, 2002, 472 p. (In Russ.)] Golovanov N.N. Geometricheskoe modelirovanie. Moskva: Fizmatlit, 2002, 472 s. [Golovanov N.N. Geometric modeling. Moscow: Fizmatlit, 2002, 472 p. (In Russ.)] Piegl L. & Tiller W. The NURBS Book. New York: Springer-Verlag, 1997, 327 p. Piegl L. & Tiller W. The NURBS Book. New York: Springer-Verlag, 1997, 327 p. Talsky G. Derivative Spectrophotometry. Low and Higher Order. Weinheim: Verlagsgesellschaft VCH, 1994, 228 p. Talsky G. Derivative Spectrophotometry. Low and Higher Order. Weinheim: Verlagsgesellschaft VCH, 1994, 228 p. Lavrinenko I.A., Vashanov G.A., Ruban M.K. Analysis of the Contribution of Chromophores in side Groups of Amino Acids to the Absorption Spectrum of Hemoglobin. Journal of Applied Spectroscopy. 2014, vol. 80, pp. 899-904. Lavrinenko I.A., Vashanov G.A., Ruban M.K. Analysis of the Contribution of Chromophores in side Groups of Amino Acids to the Absorption Spectrum of Hemoglobin. Journal of Applied Spectroscopy. 2014, vol. 80, pp. 899-904. Lavrinenko I.A., Vashanov G.A., Artyukhov V.G. Decomposition of the Hemoglobin UV Absorption Spectrum into the Absorption Spectra of a Prosthetic Group and Apoprotein Using an Additive Model. Biophysics, 2015, vol. 60, pp. 197- 204. Lavrinenko I.A., Vashanov G.A., Artyukhov V.G. Decomposition of the Hemoglobin UV Absorption Spectrum into the Absorption Spectra of a Prosthetic Group and Apoprotein Using an Additive Model. Biophysics, 2015, vol. 60, pp. 197- 204. Лавриненко И.А. Разрешение, идентификация и анализ перекрывающихся полос поглощения хромофоров некоторых простых и сложных белков в диапазоне длин волн 240-320 нм. дис. … канд. биол. наук, Воронеж, 2015, 217 с. [Lavrinenko I.A. Resolution, identification and analysis of overlapping absorption bands of chromophores of some simple and complex proteins in the wavelength range 240-320 nm. PhD Thesis, Voronezh, 2015, 217 p. (In Russ.)] Lavrinenko I.A. Razreshenie, identifikaciya i analiz perekryvayuschihsya polos pogloscheniya hromoforov nekotoryh prostyh i slozhnyh belkov v diapazone dlin voln 240-320 nm. dis. … kand. biol. nauk, Voronezh, 2015, 217 s. [Lavrinenko I.A. Resolution, identification and analysis of overlapping absorption bands of chromophores of some simple and complex proteins in the wavelength range 240-320 nm. PhD Thesis, Voronezh, 2015, 217 p. (In Russ.)]