Автореферат (1104485)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

На правах рукописиВЛАСОВА Ирина МихайловнаПРИМЕНЕНИЕ ОПТИКО – СПЕКТРАЛЬНЫХ МЕТОДОВ ВИССЛЕДОВАНИЯХ КОМПОНЕНТОВ СЫВОРОТКИ КРОВИ01.04.05 - оптикаАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата физико-математических наукМосква-2005Работа выполнена на кафедре общей физики физического факультетаМосковского государственного университета им. М.В. Ломоносова.Научный руководитель:доктор физико-математических наук,профессор А.М.

Салецкий,физический факультет МГУим. М.В. ЛомоносоваОфициальные оппоненты:доктор физико-математических наук,профессор В.З. Пащенко,биологический факультет МГУим. М.В. Ломоносова;доктор химических наук,профессор Г.В. Мельников,Саратовский ГосударственныйТехнический УниверситетВедущая организация:Институт химической физикиим. Н.Н. Семенова Российской академии наукЗащита состоится « 18 » «мая» 2005 г. в « 15.00 » час. на заседанииСпециализированного совета Д 501.001.45 при Московском государственномуниверситете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119992, г. Москва, Ленинскиегоры, ГСП-2, НИИЯФ МГУ, 19 корпус, аудитория 2-15.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИЯФ МГУ.Автореферат разослан « 14»«апреля» 2005 г.Ученый секретарьдиссертационного совета Д 501.001.45доктор физико-математических наукА.Н.

Васильев2ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы. Быстрое развитие оптико – спектральных методов впоследние годы послужило причиной появления огромного количестванаправлений в физике, химии, биологии и медицине. В настоящее время оптико– спектральные методы являются незаменимыми при решении широкого кругаисследовательских и прикладных задач. Данная диссертационная работапосвящена применению оптических методов для исследования биологическихобъектов – компонентов сыворотки крови. Внедрение методов оптики испектроскопии в исследовательские задачи биологических систем являетсяодной из важнейших задач современной физики.Корреляционная спектроскопия квазиупруго рассеянного света (методдинамическогосветорассеяния)занимаетпрочноеместовкачествестандартного способа измерения размера рассеивающих частиц. Методстатического рэлеевского рассеяния света является удобным способомопределения молекулярного веса биологических объектов.

Комбинационноерассеяние (КР) света, обширно используемое для исследования функций иструктуры биологических молекул, имеет большой потенциал для примененияего в биологической и медицинской областях науки. Изучение вида спектровлюминесценции, их интенсивности нашло широкое применение в медицинскихи биологических исследованиях.

По интенсивности люминесценции можносудить об электронно-энергетическом состоянии биологических макромолекул,клеток и тканей организма.Одним из объектов исследования в данной работе является сывороточныйальбумин человека.Сывороточный альбумин человека представляет собойглобулярный белок, выполняющий в плазме крови транспортные функции.Многие лекарственные препараты в кровеносном русле связываются сальбумином.

Поэтому его агрегация в большие белковые комплексы вприсутствиисолейтяжелыхметаллов3можетвызыватьсерьёзныефармакокинетические последствия. Следовательно, результаты исследованияметодами лазерной спектроскопии квазиупруго рассеянного света размеров,формы молекул альбумина при агрегации этого белка в зависимости отколичества хлорида цезия (CsCl) представляют интерес не только с точкизренияразвитияоптико–спектральныхметодовизучениясложныхмакромолекулярных систем, но и с точки зрения биологических и медицинскихпроблем. Особое внимание в работе посвящено выяснению аминокислотногомеханизма агрегации альбумина в присутствии соли тяжелого металла методомКР – спектроскопии.Исследования денатурации сывороточного альбумина методами лазернойспектроскопии не только представляют интерес в прикладной биохимиибелков, но и показывают широкие возможности применения оптическихметодов исследования в биологических системах.

Многие биологические ифармацевтические системы содержат белки и детергенты. Проведённыеисследования размеров и формы сывороточного альбумина в зависимости отконцентрацииденатурирующегоразличных значенияхагента(додецилсульфатанатрия)приpH буферных растворов важны с точки зренияприкладных биологических и медицинских проблем. Денатурация белковприводит к потере их нативности, и современная фундаментальная биологияуделяет огромное внимание нарушению нативной конформации белков,связывая с нею важнейшие свойства клеток. В работе также изучен вопростермической денатурации белков, который имеет ценность в связи с большиминтересом в последнее время к вопросам термотерапии ряда онкологическихзаболеваний.Большое внимание в работе посвящено вопросу применения оптико спектральных методов для исследования повреждающего действия ишемии накомпоненты сыворотки крови, в частности, на липопротеины низкойплотности.

Полученные в работе результаты говорят о перспективности4использования оптико-спектральных методов (спектроскопии квазиупругорассеянногосвета,спектроскопиикомбинационногорассеяниясвета,люминесцентной спектроскопии) для оценки ишемических повреждений. Вразвитиимногихишемическогопатологическихвоздействия,всостояний,организмевчастности,животныхвследствиепринимаютнепосредственное участие свободнорадикальные реакции активных формкислорода. Изучение свободнорадикальных окислительных поврежденийкомпонентов крови при ишемии оптико – спектральными методами помогаетвникнуть в механизм этих реакций и, следовательно, понять, как их можноконтролировать.

По этой причине исследование влияния ишемии на сывороткукрови оптическими методами значимо не только в области теоретическойбиологии и физики, но и в медицине.Цель работы и задачи исследования. Цель диссертационной работысостояла в исследовании компонентов сыворотки крови (сывороточногоальбумина крови человека и цельной сыворотки крови животных) оптико –спектральными методами: методами лазерной спектроскопии квазиупругорассеянного света (динамическое и статическое светорассеяние), методамиспектроскопии комбинационного рассеяния света, методами люминесцентногоанализа.В частности, в задачи диссертационной работы входило:1.

изучение агрегации сывороточного альбумина человека в присутствиихлорида цезия – определение структурных особенностей образующихсябелковых агрегатов в зависимости от pH раствора и концентрации соли (спомощью лазерной корреляционной спектроскопии), анализ аминокислотногомеханизмакомплексообразованиямолекулальбумина(методомКР-спектроскопии).2.

исследование процессов денатурации (тепловой и в присутствии ионногодетергента додецилсульфата натрия) сывороточного альбумина в зависимости5от pH растворов (с помощью метода спектроскопии квазиупруго рассеянногосвета).3. изучение влияния ишемии головного мозга на физические (размер и форму)параметры (методом спектроскопии квазиупруго рассеянного света) ихимическую структуру компонентов сыворотки крови (с помощью КР –спектроскопии и люминесцентного анализа).Научная новизна.1. Методом КР – спектроскопии впервые исследован аминокислотныймеханизм агрегации молекул сывороточного альбумина человека в присутствиихлорида цезия.2.

Впервые исследованы размер и форма агрегатов сывороточного альбуминачеловека, образующихся в присутствии соли тяжелого металла (хлорида цезия),взависимостиотpHраствораметодомлазернойкорреляционнойспектроскопии.3. Определена величина денатурации молекул сывороточного альбуминачеловека в присутствии додецилсульфата натрия в зависимости от значения pHраствораиконцентрациидодецилсульфатанатрия(ДСН)методомдинамического светорассеяния.4.

Исследована тепловая денатурация сывороточного альбумина человека взависимости от значения pH раствора методом лазерной корреляционнойспектроскопии.5. Методами спектроскопии рассеянного света впервые установлено изменениеразмеров и плотности липопротеинов низкой плотности сыворотки кровиживотных вследствие ишемии головного мозга.6. Подтверждена с помощью метода КР – спектроскопии и люминесцентногоанализапредложеннаятеориясвободнорадикальногоповреждениялипопротеинов низкой плотности сыворотки крови вследствие окислительногостресса после ишемии головного мозга.6Научная и практическая значимость результатов.Результаты исследований методами лазерной спектроскопии квазиупругорассеянногосвета,спектроскопиикомбинационногорассеяниясвета,люминесцентного анализа повреждающего воздействия ишемии на сывороткукрови животных говорят о перспективности использования оптико –спектральных методов для оценки ишемических повреждений компонентовкрови.Результаты исследования агрегации сывороточного альбумина человека вприсутствии соли тяжелого металла представляют интерес не только с точкизрения биологических и медицинских проблем (многие лекарственныепрепараты в кровеносном русле связываются с альбумином, и поэтому егоагрегация в большие белковые комплексы может вызывать серьёзныефармакокинетические последствия), но и с точки зрения развития оптикоспектральных методов изучения сложных макромолекулярных систем.Полученные результаты изучения денатурации сывороточного альбуминав зависимости от концентрации ДСН при различных значениях pH буферныхрастворов, а также результаты исследований тепловой денатурации альбуминаинтересны не только для специалистов в области биохимии, но и показываютширокие возможности применения оптических методов в биологическихсистемах.Основные защищаемые положения.1.Присутствиехлоридацезия(CsCl)вызываетагрегациюмолекулсывороточного альбумина человека.

Размер образующихся белковых агрегатоввозрастаетпрямопропорциональноконцентрациисоли.Зависимостьгидродинамического радиуса белковых комплексов от pH буферного раствора впределах каждого значения концентрации CsCl имеет параболический вид смаксимумом в изоэлектрической точке белка. Наибольшая агрегация альбуминаимеет место вблизи его изоэлектрической точки.

Добавление хлорида цезия7приводит к слипанию молекул альбумина в агрегаты практически сферическойформы. Определен аминокислотный механизм CsCl-индуцированной агрегациии выяснены агрегационные химические связи, возникающие между цепямиаминокислот сывороточного альбумина.2. Определена величина денатурации молекул сывороточного альбуминачеловека в присутствии ионного отрицательно заряженного детергентадодецилсульфата натрия (ДСН) в зависимости от значения pH раствора иконцентрации детергента.

Большая денатурация белка в присутствии ДСНимеет место при значениях pH буферного раствора, меньших изоэлектрическойточки альбумина.3. Денатурация сывороточного альбумина человека под влиянием температурызависит от pH раствора. Для выбранных значений pH тепловая денатурацияпроисходит сильнее при тех значениях pH буферного раствора белка, которыеболее близки к изоэлектрической точке данного белка.4. Размер липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) сыворотки животныхпосле ишемии головного мозга больше размера ЛПНП контрольной здоровойсыворотки.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации