МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МОДЕЛИ СТРУКТУРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ ГЕМОГЛОБИНА, МОДИФИЦИРОВАННОГО ИЗОПРЕНОИДАМИ КАРОТИНОИДНОГО РЯДА
Резван С. Г.
Воронежский госуниверситет, кафедра биофизики и биотехнологии, 394693 Воронеж
Были исследованы два типа
молекулярных моделей: водорастворимые инклюзионные комплексы "ретинол1-b-циклодекстрин(ЦД)"-
гемоглобин" и "b-ионон-b-циклодекстрин"-гемоглобин".
Методом абсорбционной спектрофотометрии исследовали химическую
активность дитерпенола и ароматического кетона, включенных
в b-ЦД
капсулу (cрет,ионона=10-3
ё
10-9 моль/л), при их взаимодействии с водными растворами
оксигемоглобина донорской крови (cHb=10-6
моль/л) в интервале времени инкубации от 2,5 мин до 20 часов.
Изучение полученных данных позволило выявить сходство спектров
поглощения ретинол- и b-ионон-модифицированных
растворов гемоглобина и его высокоспиновой формы (MtHb).
Динамику изменения во времени спектральных свойств гембелка анализировали
c помощью кинетических кривых, описываемых семейством натуральных
экспоненциальных функций вида: Y=aebx,
где Y - оптическая плотность образцов, a,b -
константы; x - время t (мин). Зависимость скорости
отрицательного приращения оптической плотности полосы Соре от
убывающей концентрации ароматических изопреноидов подчиняется
экспоненциальному закону монотонно убывающей функции вида: Dt=D0e-kt/b-С,
где D0 и Dt - оптические
плотности растворов белка в моменты времени t0
и ti; а,b - константы; t -
время (мин); C - асимптота, относительная величина
которой определяется концентрацией и природой реагента.
Анализ кинетических кривых позволил установить превышение на 65
% величин констант максимальной скорости реакции перехода молекул
гемоглобина в MtHb, индуцированного b-иононом.
Продолжительное инкубирование белка в присутствии ароматического
спирта или кетона вызывает однонаправленный переход системы "ретинол(b-ионон)-гемоглобин-MtHb"
в фазу стационарного состояния, что обусловлено истощением
реагента, скорость распада которого подчиняется уравнению
вида: V = -d[A]/dt = kA(kИ)[Ao],
где kA и kИ - константы
скорости (V) взаимодействия HbO2 с ретинолом
или b-иононом.
Процесс образования окисленного продукта при взаимодействии
изопреноидов с белком сопровождается монотонным приращением
оптической плотности при 500 и 630 нм. S-образная форма кинетических
кривых, отражающих сложную зависимость во времени скорости образования
денатурированного метгемоглобина от концентрации реагента подчиняется
уравнению вида: Dt=D0eb/a(1-ect),
где a,b,c - константы. В общем виде
доминирующая кинетика b-ионон-индуцированного
перехода HbO2 в окисленный продукт определяется (при
равных концентрациях реагентов) (С=10-9 моль/л)
высокой полярностью >С=О связи (mионона>3,8D,
mрет<2D)
и, соответственно, ее электронофильностью, которая вносит преимущественный
вклад в сумму внутримолекулярных трансформаций составляющих компонентов
гемоглобина, влияющих на точку перехода денатурированного белка
в метформу.