АНАЛИЗ УФ-ПРЕВРАЩЕНИЙ КАРБОКСИГЕМОГЛОБИНА ЧЕЛОВЕКА

Путинцева О. В., Калаева Е. А.
Воронежский государственный университет, 394693 Воронеж
С помощью методов вертикального диск-электрофореза в ПААГ, спектрофотометрии в ультрафиолетовой и видимой областях и гель-фильтрации на сефадексе G-100 исследовано влияние различных доз (151-4530 Дж/м2) интегрального УФ-излучения (240-390 нм) на структуру молекул карбоксигемоглобина (HbCO) человека. Показано, что малые дозы УФ-облучения (151-453 Дж/м2) вызывают отрыв СО-лиганда, процессы оксигенации и фотоокисления гемопротеида. Средние дозы УФ-радиации (906-1359 Дж/м2) индуцируют разворачивание белковой глобулы, переход части молекул HbCO в оксиформу и фотоокисление последней до метгемоглобина (MtHb). Большие дозы УФ-света (2265-4530 Дж/м2) приводят к накоплению MtHb и образованию фотопродуктов, отличающихся по своей природе как от HbCO, так и от HbO2 и MtHb.После воздействия УФ-света в дозах 151 и 453 Дж/м2 на водные растворы HbCO человека отмечается незначительное снижение молекулярных масс белка соответственно до 58,9 и 59,9 кДа, что указывает на отсутствие межмолекулярных сшивок или разрывов связей между субъединицами в фотомодифицированных образцах. Однако с помощью метода электрофореза в ПААГ обнаружено, что УФ-облучение HbCO в дозах 151-4530 Дж/м2 индуцирует изменение его фракционного состава: число электрофоретических фракций возрастает до трех, при этом основная фракция гембелка сохраняется в различных количествах во всех исследуемых препаратах. Анализ природы и физико-химических свойств электрофоретических фракций HbCO позволил установить следующее. Электронные спектры поглощения (ЭСП) основной электрофоретической фракции нативного HbCO полностью совпадают со спектральными характеристиками исходного раствора, в то время как ЭСП I и II минорной фракций значительно отличаются от последних. Электрофорез в щелочной среде приводит к ослаблению субъединичных контактов в тетрамерных молекулах HbCO: при гель-хроматографии образуются 2 подфракции с молекулярными массами, близкими к тетрамерной и димерной формам белка. Соотношение этих форм в основной электрофоретической фракции составляет 69,8 : 30,2 %, в I минорной фракции - 47,4:52,6 %, во II минорной фракции - 32,6:67,4 %. С увеличением дозы облучения от 151 до 4530 Дж/м2 в основной электрофоретической фракции накапливаются тетрамерные формы HbO2 и MtHb, в I минорной фракции - димерные формы гемоглобина ( до 91 % от общего количества белка во фракции), во II минорной фракции соотношение тетрамер:димер не изменяется. Выявленные модификации ЭСП, электрофоретических и гель-фильтрационных свойств облученного HbCO указывают на фотопревращения как гемового, так и глобинового компонентов гемопротеида, характер которых зависит от дозы облучения. Предложена схема, описывающая последовательность процессов фотопревращений молекул HbCO под влиянием различных доз УФ-излучения.