Артюхов В. Г., Вашанов Г. А., Лавриненко И. А., Козлова И. Е.
Воронежский государственный университет, кафедра биофизики и биотехнологии 394693, Воронеж, Университетская пл., 1, Россия
Рядом авторов показано формирование устойчивого комплекса между серотонином
и различными белками, такими как каталаза, лактатдегидрогеназа и гемоглобин.
Процесс комплексообразования находит отражение в изменении структурного
состояния и функциональной активности последних. Однако характер и локализация
образующихся при этом контактов между макромолекулой и биогенным амином,
число стадий и последовательность реакций при их взаимодействии до настоящего
времени остаются практически не исследованными. Для конкретизации представлений
по этой проблеме нами были изучены структурно-функциональные свойства образцов
оксигемоглобина человека с различной степенью ассоциации молекулы, модифицированных
серотонином, при различных объемных соотношениях компонентов.
В ходе проведенных экспериментов установлено следующее:
- Добавление серотонина к растворам тетрамерной формы гембелка индуцирует
изменение положения и формы кривых диссоциации оксигемоглобина (КДО). Величина
P50 (парциальное давление кислорода, при котором гемоглобин
насыщен лигандом на 50 %) при этом составляет 18,700,40 мм рт.ст., а константа
Хилла (), характеризующая степень гем-гемового
взаимодействия в олигомере, - 2,100,11.
- Формирование комплекса белок-биогенный амин сопровождается изменением
спектров поглощения в ИК-области, свидетельствующим о многофазности процесса
комплексообразования и изменении вторичной структуры белковой глобулы.
- Серотонин оказывает фотопротекторное действие по отношению к кислородсвязывающей
способности гемоглобина, что находит отражение в восстановлении ее основных
показателей до уровня немодифицированных (нативных) образцов.
- Добавление серотонина к раствору димерной формы гемоглобина вызывает
увеличение сродства гембелка к кислороду по сравнению с контрольным раствором
димеров. Об этом свидетельствует снижение значения Р50 до 6,230,56
мм рт. ст. Однако в данных условиях изменения степени кооперативного эффекта
внутри димерной молекулы не наблюдаются (величина a составляет 1,490,08).
- Присутствие серотонина в растворе димеров гемоглобина в соотношении
1 димерная молекула гемоглобина на 10 молекул биогенного амина не приводит
к проявлению фотопротекторных свойств серотонина по отношению к кислородсвязывающей
способности гембелка.
Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что формирование
комплекса гемоглобин-серотонин при соотношении молекул компонентов в образцах
до 1:10 осуществляется в апобелковой части гемопротеида в области контактов
димеров типа ab. Повышение концентрации биогенного амина приводит к демаскированию
дополнительных мест его присоединения на поверхности глобулы. Постулируемый
другими авторами факт связывания серотонина с центральным атомом металла
порфириновой группировки возможен лишь при структурных перестройках денатурационного
характера апобелка (соотношения компонентов выше 1:100).