Автореферат (1105108), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Для БР, Э и Эрэто уменьшение более чем на порядок. При этом зависимостилинейные, а для БР и Э практически совпадают.17БСАDвращбуфDвращ( рН )для БР, Э и ЭрДля растворов САЧ зависимостиБСАDвращбуфDвращ( рН )для всех наномаркеров похожианалогичным зависимостям для БСА.Для рассматриваемого диапазона pH (от 3,5 до 8,0) были определены временавращательнойсемействарелаксациифлуоресцеинасывороточныхальбуминовнаномаркеровврастворах(бычьегоичеловеческого) и в растворах без белка. Врастворах без белка время вращательнойξрелаксациимаркеровсемействафлуоресцеина существенно меньше, чем врастворахБСАиСАЧпривсехисследованных значениях pH (3,5 – 8,0).В работе также определены значенияэффективногорадиусаЭйнштейнаРис.11.Зависимостьотношениякоэффициентов вращательной диффузиимаркеров в буферном растворе иR эффмаркеров семейства флуоресцеина как врастворах с БСА и с САЧ, так и в растворахрастворе БСАбез белков при вариации значений pH (3,5 –8,0).
Обнаружено, что в растворах безБСАDвращбуфDвращот рН среды (дляБР(1), Э(2), Эр(3) и Ф(4)).белков эффективный радиус Эйнштейнакаждого наномаркера практически соответствует реальному размеру молекулы наномаркера,а в растворах с БСА и с САЧ R эфф представляет собой эффективный размер, отражающийпроцентное содержание связанного с БСА или САЧ наномаркера от его общего количества врастворе.Как в буферных растворах, так и в растворах с БСА и с САЧ эффективный радиусмолекул флуоресцеина, определяемый из вращательной диффузии, нелинейно зависит от pHс максимумом при pH 6,0, а для молекул галоген-производных флуоресцеина практически независит от pH (при 3,5 ≤ pH ≤ 8,0).Сравнительный анализ исследуемых четырех флуоресцентных зондов показал, чтопри 3,5 <pH< 8,0 увеличение электроотрицательности радикалов боковых групп (в порядкеФ, Эр, Э, БР) приводит к увеличению r, ξ и уменьшению вращ как в буферных растворах,так и в растворах САЧ или БСА.В заключение диссертационной работы приводятся основные результаты и выводы.18ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ1.
Методами флуоресцентной спектроскопии исследованы спектрально-флуоресцентныехарактеристики наномаркеров семейства флуоресцеина и его галоген – производных врастворах сывороточных альбуминов для различных значений pH. Для всех наномаркеров врастворах белков зафиксировано длинноволновое смещение их спектра флуоресценции,обусловленное изменением дипольных моментов флуорофоров при их возбуждении.Показано, что для Эр, Э и Ф дипольный момент уменьшается, для БР – увеличивается.2. Зафиксировано тушение флуоресценции наномаркеров в растворах сывороточныхальбуминов.СувеличениемзначенияpHтушениефлуоресценциипроизводныхфлуоресцеина (Э, Эр, БР) под действием белков уменьшается линейно, с одинаковымкоэффициентом наклона А для БР в растворах обоих белков и с различными для Э и Эр.Причем для Э А больше для САЧ, в то время как для Эр А больше для БСА.
Видзависимости тушения флуоресценции Ф от рН среды сильно отличается от зависимостей дляего галоген – производных: имеет немонотонный характер для растворов обоих белков, чтообъясняется характером взаимодействия Ф и белков.3. Впервые по тушению флуоресценции наномаркеров семейства флуоресцеина определеныконстанты их связывания с сывороточными альбуминами в диапазоне значений pH (3,5 –8,0). Показано, что наличие более электроотрицательных атомов в структурной формуленаномаркера приводит к менее эффективному связыванию с белками в области значений pHот изоэлектрической точки белков (pI САЧ 4,7; pI БСА 4,9) до физиологического значенияpH (7,4). Получены зависимости констант тушения флуоресцентных зондов в растворах сБСА и с САЧ от pH.
Рассчитаны коэффициенты кооперативности (коэффициенты Хилла) длявсех исследуемых растворов, установлено влияние pH среды на параметры тушенияфлуоресценции.4. Зарегистрировано изменение характеристик поляризованной флуоресценции и параметроввращательной диффузии наномаркеров семейства флуоресцеина в растворах сывороточныхальбуминов в широком диапазоне pH (3,5 – 8,0). Показано, что степень анизотропиифлуоресценции наномаркеров r и время их вращательной релаксации ξ в растворах белковвозрастают, а коэффициент вращательной диффузии наномаркеров Dвращ в растворах белковуменьшается за счет связывания наномаркеров с сывороточными альбуминами.Видзависимостей для исследуемых характеристик поляризованной флуоресценции от рНразличаются для флуоресцеина и его галоген – производных.
Установлено, что приувеличении электроотрицательности радикалов боковых групп значения характеристик r, ξ19возрастают, а Dвращ уменьшается как в буферных растворах наномаркеров, так и в растворахСАЧ и БСА.5. Методом абсорбционной спектроскопии исследованы процессы ассоциации наномаркеровсемейства флуоресцеина в буферных растворах и растворах сывороточных альбуминов.Определены значения степени ассоциации молекул наномаркеров.
Установлено, что врастворах сывороточных альбуминов связывание наномаркеров с белком сопровождаетсяуменьшением степени молекулярной ассоциации. При этом чем больше значениеэлектроотрицательности боковых радикалов галоген – производных флуоресцеина, темменьше ассоциатов образуется в белковых растворах красителя.6.
Исследованы структуры образующих ассоциатов молекул семейства флуоресцеина вбуферных растворах и растворах белков. Показано, что в буферных растворах с ростом рНдля БР, Э и Эр наблюдается увеличения угла между мономерными молекулами в димере.Для Ф в области pH < 6,0 при увеличении рН наблюдается уменьшениеγ , в то время как вобласти pH > 6,0 увеличение рН приводит к увеличению этого угла.
В растворах белковизменения углов между молекулами в димере ∆γ зависят как от концентрации молекулкрасителя, так и от рН среды. Для Э и БР при увеличении концентрации красителя в раствореБСА угол между молекулами в димере уменьшается. С уменьшением рН в растворе Э и БР вБСА наблюдается уменьшениеγ . Для Эр зависимость ∆γ ( С, рН ) имеет противоположныйвид по сравнению с Э и БР. Причем для Э, БР и Эр зависимости ∆γ ( С ) линейны. В то времякак зависимости ∆γ ( рН ) для Э и БР линейны, для Эр наблюдается минимум при рН = 6,0.Для Ф в растворах БСА зависимости ∆γ ( рН ) и ∆γ ( С ) немонотонные с минимумомпри рН = 6,0 и С = 30 мкМ, соответственно.Аналогичные зависимости для Э, БР и Эр наблюдаются и для растворов данныхкрасителей в САЧ.
Значительное отличие в зависимости ∆γ ( рН ) наблюдается в растворахФ в САЧ и БСА. Если для Ф в растворах БСА при рН = 6,0 наблюдается минимум в этойзависимости, то для растворов Ф в САЧ при рН = 6,0 наблюдается максимум.7. Впервые показано, что наличие сильно электроотрицательных атомов в молекулахгалоген – производных флуоресцеинаприводит к изменению их спектрально -флуоресцентных характеристик (зависящих от эффективности связывания наномаркеров сальбуминами) и абсорбционных характеристик (обусловленных уменьшением степениассоциации молекул и изменением структуры ассоциатов), к возрастанию степени20анизотропиифлуоресценции,кувеличениювременивращательнойрелаксациинаномаркеров и к уменьшению их коэффициента вращательной диффузии.СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ1.
Vlasova I. M., Bukharova E. M., Kuleshova A. A., Saletsky A. M. Spectroscopic investigationsof interaction of fluorescent nanomarkers of fluorescein family with human serum albumin atdifferent values of pH// Current Applied Physics, 2011, Т. 11, №. 5, С. 1126-1132.2. Власова И.М., Кулешова А.А., Салецкий А.М. Флуоресцентные характеристики имолекулярная ассоциация наномаркера бенгальского розового в растворах сывороточногоальбумина человека// Вестник Московского Университета.
Серия 3. Физика. Астрономия,2011, №. 5, С. 44-48.3. Vlasova I.M., Kuleshova A.A., Panchishin A.I., Vlasov A.A. Investigation of interaction offluorescent nanomarker Bengal Rose with human serum albumin at various values of pH//Journal ofMolecular Structure, 2012, Т. 1016, С. 1-7.4. Власова И.М., Кулешова А.А., Власов А.А., Салецкий А.М. Процессы молекулярнойассоциации и флуоресцентные характеристики наномаркеров семейства флуоресцеина врастворах бычьего сывороточного альбумина// Вестник Московского Университета.
Серия 3.Физика. Астрономия, 2013, №. 4, С. 39-44.5. Vlasova I.M., Kuleshova A.A., Vlasov A.A., Saletsky A.M. Investigation of binding ofnanomarkers of fluorescein family to bovine serum albumin at various values of pH: Spectroscopicstudy// Journal of Molecular Structure, 2013, Т. 1051, С. 86-94.6. Власова И.М., Кулешова А.А., Власов А.А., Салецкий А.М. Поляризованнаяфлуоресценция в исследованиях вращательной диффузии маркеров семейства флуоресцеинав растворах бычьего сывороточного альбумина // Вестник Московского Университета.
Серия3. Физика. Астрономия, 2014, №. 5, С. 36-40.7. Власова И. М., Кулешова А.А., Власов А.А., Салецкий А.М. Вращательная диффузиямаркеров семейства флуоресцеина в растворах бычьего сывороточного альбумина по даннымполяризованной флуоресценции// Журнал Физической Химии, 2015, Т. 89, №. 2, С. 345-350.8. Kuleshova A.A., Vlasova I.M. Spectroscopic investigations of characteristics of fluorescein’snanomarkers in solutions of bovine serum albumin// In WDS’13 Proceedings of contributed papers:Part III–Physics(eds.
J. Safrankova and J. Pavlu), Prague, Matfyzpress, 2013, С. 171-176.9. Бухарова Е.М., Власова И.М., Кулешова А.А., Салецкий А.М. Определение параметроввращательной диффузии наномаркеров семейства флуоресцеина в растворах сывороточногоальбумина человека методом поляризованной флуоресценции. В сборнике тезисов докладов21и сообщений на XVII Всероссийской конференции «Структура и динамика молекулярныхсистем-Яльчик-2010», Уфа, ИФМК УНЦ РАН, 2010,С. 34.10.
Кулешова А.А., Бухарова Е.М., Власова И.М. Вращательная диффузия наномаркеровсемействафлуоресцеинамеждународнойврастворахконференцииальбуминастудентов,человека.аспирантовиВсборникемолодыхтезисовученыхпофундаментальным наукам «Ломоносов – 2010», секция «Физика», том 1, физическийфакультет МГУ, 2010, С. 224-225.11.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
