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.