Диссертация (Низкочастотные колебательные спектры молекул белков как характеристики их структурных изменений), страница 18
Описание файла
Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Низкочастотные колебательные спектры молекул белков как характеристики их структурных изменений". PDF-файл из архива "Низкочастотные колебательные спектры молекул белков как характеристики их структурных изменений", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физико-математические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст 18 страницы из PDF
Выявлено, что ингибирование химотрипсина приводит к изменениям в низкочастотныхколебательных спектрах, сопоставимым с изменениями, вызываемыми термическойденатурацией (высокочастотным сдвигам и изменениям относительных интенсивностейлиний).Длякаждогоизэкспериментовудалосьподобратьоптимальнуюметодикуприготовления образцов, позволяющую получать достоверные результаты. Для каждогоспектральногодиапазонаподобраноптимальныйнаборметодовобработкиэкспериментальных данных, не искажающих результаты и позволяющих провести наиболеенаглядное сравнение спектров. В результате применения этих методов удалось выявитьнесколько конформационно-чувствительных диапазонов в низкочастотных ИК-Фурье и КРспектрах белков.
Взаимодействие белка (химотрипсина) с молекулами краун-эфира (вчастности, взаимодействие поверхностных аминогрупп белка) приводит к значительнымизменениям в низкочастотных колебательных спектрах. Таким образом, поставленные вработе задачи решены. Достигнута и цель работы – определены изменения в низкочастотныхколебательныхспектрах,соответствующиефункционально-значимымструктурнымизменениям молекул белков.Положения, выносимые на защитуНа основании результатов работы были сформулированы следующие положения,выносимые на защиту.881. Низкочастотные (100 – 500 см-1) колебательные моды белковых молекул чувствительнык структурным изменениям, связанным со взаимодействиями поверхностных групп,ингибированиемфермента,разрывом дисульфидных мостиков и термическойденатурацией.2.
Значительные различия низкочастотных (100 – 500 см-1) колебательных спектровбелков с существенно отличающейся вторичной структурой доказывают, чтоколебательная спектроскопия в этом интервале является эффективным методом дляописания конформационнных изменений белковых молекул.3. Спектроскопия ТГц поглощения и низкочастотная ИК-Фурье спектроскопия выявляютобразованиекомплексовхимотрипсин-краун-эфир,объясняющееувеличениеактивности фермента в органических растворителях.БлагодарностиАвтор выражает глубокую и искреннюю благодарность и признательность своемунаучному руководителю Чикишеву Андрею Юрьевичу за постановку интересной задачи,неоценимый вклад в обсуждение полученных результатов, а также за бесконечное терпение.Автор выражает особую благодарность Брандту Николаю Николаевичу за постояннуюпомощь и оказанную поддержку при проведении экспериментов, непременное участие вобсуждениях результатов и ценные замечания.Также автор благодарен Сакодынской Инне Карловне за консультации и помощь вприготовлении образцов, Карговскому Алексею Владимировичу за проведение теоретическихрасчетов, Шкуринову Александру Павловичу, Бородину Александру Валерьевичу, НазаровуМаксиму Михайловичу за предоставление экспериментальных установок, помощь впроведении экспериментов по ТГц спектроскопии и полезное обсуждение результатов.Список литературы1.
Волькенштейн М.В. Биофизика / М.В. Волькенштейн - М.: Наука, 1988. – 595с.2 Д.С. Чернавский, Ю.И. Хургин, С.Э. Шноль, "Концепция "белок-машина" и ее следствия",Биофизика, 1987, Т. 32, с. 775.3 Д.С. Чернавский, Н.М. Чернавская. Белок-машина. Биологические макромолекулярныеконструкции. М.: МГУ, 1999,248 с.4 Ю.И. Хургин, Д.С. Чернавский, С.Э. Шноль. Молекулярная биология.
1967. т.1. с.419-4265 В.А. Твердислов. Хиральность как первичный переключатель иерархических уровней вмолекулярно-биологических системах. Биофизика, т. 58, вып.1, с. 159-164, 2013.896 C.В. Cтовбун, А.А. Cкоблин*, В.А. Твеpдиcлов экcпеpиментальное наблюдениеcинеpгетичеcкой закономеpноcти cмены знака xиpальноcти в иеpаpxияx биомиметичеcкиxcтpуктуp биофизика, 2014, том 59, вып. 6, c. 1079–10847 В.А. Твеpдиcлов, А.Э. Cидоpова, Л.В. яковенко от cимметpий – к законам эволюции.
i.xиpальноcть как инcтpумент cтpатификации активныx cpед биофизика, 2012, том 57, вып. 1, c.146–1548 В.А. Твердислов, Е.В. Малышко, С.А. Ильченко. От автоволновых механизмовсамоорганизации к молекулярным машинам известия ран. серия физическая, 2015, том 79, No12, с.
1728–17329. Березин И.В. Основы физической химии ферментативного катализа / И.В. Березин, К.Мартинек - М.: Высшая школа, 1977. – 280с.10. Shahbazi Z. Mechanical Model of Hydrogen Bonds in Protein Molecules / Z. Shahbazi //American Journal of Mechanical Engineering – 2015. – Т. 3 - № 2 - С. 47-54.11. Ashby M. Materials: engineering, science, processing and design / M. Ashby, H. Shercliff, D.Cebon - Butterworth-Heinemann, 2007. -528c.12. J.F. Carpenter et al., “Rational Design of Stable Lyophilized Protein Formulations: Theory andPractice” in Rational Design of Stable Protein Formulations: Theory and Practice, J.F.
Carpenter andM.C. Manning, Eds. (Kluwer Academic/Plenum, New York, 2002), pp. 109-133.13.Griebenow K. Lyophilization-induced reversible changes in the secondary structure of proteins /K. Griebenow, A.M. Klibanov // Proc. Natl. Acad. Sci. USA – 1995. – Т. 92 – С. 10969-10976.14. Costantino H.R. The Secondary Structure and Aggregation of Lyophilized Tetanus Toxoid / H.R.Costantino, S.P. Schwendeman, K.
Griebenow, A.M. Klibanov, R. Langer // Journal ofPharmaceutical Sciences – 1996. - Т. 85 - № 12 С. 1290-1293.15. Matejtschuk P. Lyophilization of Proteins / P. Matejtschuk - methods in molecular biologyCryopreservation and Freeze-Drying Protocols Second Edition Edited by John G.
Day Glyn N.Stacey 2007 Humana Press Inc.16. Roy I. Freeze-drying of proteins: some emerging concerns / I. Roy, M.N. Gupta // Biotechnologyand Applied Biochemistry – 2004. - Т. 39 - № 2 С. 165–177.17 Anhorn M.G. Freeze drying of human serum albumin (HSA) nanoparticles with differentexcipients / M.G. Anhorn, H.-C. Mahler, K. Langer // International Journal of Pharmaceutics – 2008.,- Т. 363 - № 1–2 – С. 162–169.18 Хургин Ю.И. Изучение твердофазных ферметативных реакций. III. Необратимаяинактивация α-химотрипсина бензилсульфонилфторидом / Ю.И. Хургин, Е.Ю Максарева //Биоорганическая химия – 1991.
- Т. 17 - №1, - С. 76-80.19. Andya J.D. Mechanisms of aggregate formation and carbohydrate excipient stabilization oflyophilized humanized monoclonal antibody formulations / J.D. Andya, C.C. Hsu, S.J. Shire // AAPSPharmSci. – 2003. – Т. 5 - №2 – С. 21-1 - 21-11.20. Sinha S. Protein conformation in amorphous solids by FTIR and by hydrogen/deuteriumexchange with mass spectrometry / S. Sinha, Y. Li, T.D.
Williams, E.M. Topp // Biophys J. – 2008. –Т.95 - №12 – С. 5951–5961.21. Carpenter J.F. Application of infrared spectroscopy to development of stable lyophilized proteinformulations / J.F. Carpenter, S.J. Prestrelski, A. Dong // Eur. J. Pharm. Biopharm. – 1998. – Т. 45 № 3 – С. 231–238.22. Prestrelski S.J. Dehydration-induced conformational transitions in proteins and their inhibition bystabilizers / S.J. Prestrelski, N.
Tedeschi, T. Arakawa, J.F. Carpenter // Biophys J. – 1993. – Т. 65 - №2 – С. 661–671.23. Roessl U. In situ protein secondary structure determination in ice: Raman spectroscopy-basedprocess analytical tool for frozen storage of biopharmaceuticals / U. Roessl, S. Leitgeb, S. Pieters, T.De Beer, B. Nidetzky // J Pharm Sci. – 2014. – Т. 103 - № 8 – С. 2287–2295.24. Pieters S. Raman spectroscopy and multivariate analysis for the rapid discrimination betweennative-like and non-native states in freeze-dried protein formulations / S. Pieters, Y.H. Vander, J.M.90Roger, M. D’Hondt, L.
Hansen, B. Palagos, B. De Spiegeleer, J.P. Remon, C. Vervaet, T. De Beer //Eur J Pharm Biopharm. – 2013. – Т. 85 - № 2 – С. 263–271.25. Yu N.-T. Comparison of protein structure in crystals and in solution by laser raman scattering. I.Lysozyme / N.-T. Yu, B.H. Jo // Arch Biochem Biophys. – 1973. – Т. 156 - № 2 – С. 469–474.26. Yu N.-T. Comparison of protein structure in crystals, in lyophilized state, and in solution by laserRaman scattering. 3. Alpha-Lactalbumin. / N.-T. Yu // J Am Chem Soc.
– 1974. – Т. 96 - № 14 - С.4664–4668.27. D.L. Nelson, M.M. Cox, Lehninger Principles of Biochemistry 3rd edn. //Worth, New York, 200028. Fitzpatrick P.A. Enzyme crystal structure in a neat organic solvent / P.A. Fitzpatrick, A.C.Steinmetz, D. Ringe, A.M. Klibanov // Proc. Natl Acad. Sci. USA – 1993.
– Т. 90 - № 18 - С. 8653–8657.29. Schmitke J.L. Crystal structure of subtilisin Carlsberg in anhydrous dioxane and its comparisonwith those in water and acetonitrile / J.L. Schmitke, L.J. Stern, A.M. Klibanov // Proc. Natl Acad. Sci.USA – 1997. – Т. 94 - № 9 - С. 4250–4255.30. Shibata A. Biphasic effects of alcohols on the phase transition of poly(L-lysine) between -helixand -sheet conformations / A.
