ФОТОРЕАКЦИИ ПТЕРИНОВ И ФОЛАТОВ: УЧАСТИЕ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ
Телегина Т. А., Умрихина А. В., Людникова Т. А., Миронов Е. А., Колесников М. П., Вечтомова Ю. Л., Крицкий М. С.
Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Москва, *Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, Москва
Птеридиновые производные
- птерины, в том числе фолаты, наряду с участием в качестве коферментов
в широком спектре независимых от света ферментативных процессов
также функционируют как хромофоры в фоторецепторах ближнего ультрафиолета
и коротковолнового видимого света (ДНК-фотолиаза, криптохром)
и в ряде других фотобиологических систем. Учитывая то обстоятельство,
что функционально активны, как правило, восстановленные формы
птеринов и фолатов, особый интерес представляет анализ механизма
фотоиндуцированных редокс-переходов этих соединений. Ранее было
установлено, что в присутствии доноров электрона фотовозбужденные
(триплетные) молекулы птеринов в растворах cпособны к восстановлению
до дигидро- и тетрагидроформ . В настоящем исследовании показано,
что скорость фотохимического восстановления понижена у молекул
птеринов с заместителями в 7 положении птеридинового гетероцикла,
затрудняющими присоединение электрона на первом этапе восстановления.
Некоторые 7-замещенные птерины, например, эритроптерин, вообще
не накапливают при освещении восстановленных форм, сохраняя при
этом способность фотокатализировать перенос электрона от донора
(ЭДТА или его аналогов) к акцептору, например, к цитохрому с.
Методом ЭПР выявлена генерация свободных радикалов птеринами в
присутствии доноров электрона. При освещении в резонаторе ЭПР-спектрометра
(лампа ДКСШ-200, светофильтр УФС1) замороженных водных и водно-спиртовых
(вода:этанол,1:2) растворов 6,7-диметилптерина (6,7-ДМП) в присутствии
доноров электрона (цистеина, аскорбата, ЭДТА) в кислой и щелочной
среде наблюдался сигнал ЭПР, характеризующийся широкой синглетной
линией (DН
20 гаусс) со слаборазрешенной сверхтонкой структурой, g=2,0031.
Наиболее эффективно свободные радикалы образовывались в кислых
водно-спиртовых растворах этого птерина с цистеином и аскорбатом
в качестве доноров электрона и в меньшей степени с ЭДТА. Сигнал
ЭПР регистрировался в диапазоне температур от -50о
до -140о С с максимальным накоплением радикалов от
-110о до -120о С. Для 6-метилптерина (6-МП),
не содержащего заместителя в 7 положении, верхняя граница температурного
диапазона регистрации радикала составляла -95о С. Наблюдаемая
корреляция между активностью радикалов 6,7-ДМП и 6-МП и скоростью
их фотовосстановления дает основание заключить, что фотовосстановление
донорами электрона протекает при участии свободных радикалов птеринов
с промежуточным образованием одноэлектронной восстановленной формы.
Работа поддержана грантом РФФИ № 98-04-48328.