Севастополь, Севастополь, Россия
Севастополь, Севастополь, Россия
Использование в медицинской практике методов консервирования крови при низких температурах обусловливает необходимость исследований влияния температуры на гемоглобин. Исследовано влияние замораживания-оттаивания до температуры жидкого азота -196С и последующего оттаивания на гемоглобин А, при этом использовали методы температурно-пертурбационной дифференциальной спектрофотометрии и анализа первых производных спектров поглощения. После замораживания-оттаивания раствора гемоглобина А наблюдается сглаживание изломов на S-образной температурной зависимости интенсивности в максимуме температурно-пертурбационных дифференциальных спектров при 286 нм. Вероятно, это означает, что сглаживаются, становятся менее заметны температурно-зависимые конформационные изменения в молекуле гемоглобина А. Следует отметить, что после замораживания-оттаивания сохраняется S-образная форма этой зависимости, т.е. конформационные изменения имеют место, но они менее выражены, чем до замораживания-оттаивания. С одной стороны, замораживание раствора гемоглобина А приводит к конформационным изменениям молекулы гемоглобина А, затрагивающим полярные области, а именно, к увеличению доступности растворителю полярных областей, что согласуется с данными о частичном разворачивании глобулы белка, сопровождающемся экспонированием ароматических аминокислот глобина в растворитель и с данными о том, что процесс замораживания-оттаивания ведёт в большинстве случаев к конформационным изменениям белка, которые состоят в ослаблении молекулы и увеличении доступности активных участков белка. С другой стороны, замораживание растворов гемоглобина А приводит к компактизации субъединиц молекулы гемоглобина А. Вероятно, это можно объяснить тем, что предположительно, увеличение доступности растворителю поглощающих хромофоров молекулы гемоглобина А, располагающихся в полярных областях, приводит к тому, что компактизуются другие части молекулы гемоглобина А, не участвующие в увеличении доступности аминокислотных остатков растворителю. То есть одни части молекулы гемоглобина А становятся более доступными растворителю, а другие при этом компактизуются.
гемоглобин, конформационные изменения, температура
1. Демченко А.П. Ультрафиолетовая спектрофотометрия белков. К.: Наукова думка, 1981, 208 с.
2. Соловьёва А.С., Зинченко А.В. Сравнительное микрокалориметрическое исследование плавления гемоглобина из донорской и кордовой крови до и после низкотемпературного воздействия. Проблемы криобиологии, 2000, № 1, с. 32-35.
3. Stadler A.M., Garvey C.J., Bocahut A., Sacquin-Mora S., Digel I., Schneider G.J., Natali F., Artmann G.M., Zaccai G. Thermal fluctuations of haemoglobin from different species: adaptation to temperature via conformational dynamics. Journal of the royal society interface, 2012, doi:https://doi.org/10.1098/rsif.2012.0364.
4. Гаврилова И.И. Изучение влияния низкой температуры и криопротекторов на структурно-конформационные переходы в некоторых белках и мембранах эритроцитов. Дис. канд. биол. наук, Харьков, 1982, 146 с.
5. Артюхов В.Г., Путинцева О.В. Влияние температуры на структуру молекулы гемоглобина и его функции. Известия АН Молдавской ССР. Серия биол. и хим. наук, 1981, № 1, с. 56-61.
6. Rozanova S., Timchenko N., Rozanova K., Nardid O. Freezing of hemoglobin-loaded sodium alginate microspheres. Journal of experimental and integrative medicine, 2015, vol. 5, no. 2, pp. 81-84.
7. Cao E., Foster P.R. Effect of freezing and thawing rates on denaturation of protein in aqueous solutions. Biotechnol bioeng., 2003, vol. 82, no. 6, pp. 684-690.
