Тезисы IV Международного конгресса "Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине".

При цитировании или перепечатывании ссылка обязательна.

Адрес этой статьи в интернете: www.biophys.ru/archive/congress2006/abs-p60.htm

 

 

 

Влияние магнитного поля Крайне низкой чатоты НА спектры поглощения и рЕНАТУРАЦию МЕТГЕМОГЛОБиНа, насыщаемого неполярными ЛиГАНДами

Мартынюк В.С.1,2,3, Цейслер Ю. В.1, Мирошниченко Н.С.1

1- Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко,

2 - Крымский научный центр НАН Украины,

3 - Таврический национальный университет им. В. И. Вернадского,

Киев, Симферополь, Украина, E-mail: csc@science-center.net; yuc@univ.kiev.ua

 

Результаты многочисленных исследований однозначно свидетельствуют о высокой чувствительности биологических систем различных уровней организации к действию слабых магнитных полей крайне низких частот (МП КНЧ) как естественной, так и антропогенной природы. Однако первичные механизмы данного влияния на молекулярном уровне изучены крайне слабо. Результаты наших предыдущих исследований на модели связывания низкомолекулярных неполярных веществ (бензола и хлороформа) с цитохромом с и сывороточным альбумином, показали, что действие МП КНЧ изменяет структурно-функциональные свойства белков посредством влияния на гидрофобные взаимодействия.

Целью данного исследования было выявление влияния МП КНЧ (8 Гц 25 мкТл) на взаимодействие нового белка - метгемоглобина - с неспецифическими гидрофобными лигандами, хлороформом и бензолом, а также на ренатурацию данного белка при его взаимодействии с указанными веществами.

Установлено, что насыщение 0.02% водных растворов метгемоглобина хлороформом и бензолом приводит к выраженному «красному» сдвигу в спектрах поглощения белка на 2-4 нм и развитию гипохромизма на 27-35 % в области поглощения гема - пика Соре (350-450 нм). Воздействие МП КНЧ в условиях нагрузки белка хлороформом достоверно усиливает «красный» сдвиг полосы Соре в первые часы инкубации, тогда как в условиях взаимодействия с бензолом «усиливающий» эффект ПеМП проявляется только на уровне слабой тенденции. Данный факт является ещё одним подтверждением того, что МП КНЧ способно оказывать влияние на связывание гидрофобных веществ с белками и тем самым проявлять модулирующее действие на их биологическую активность, величина и особенности которого зависят от природы вещества.

При кислотной денатурации метгемоглобина имеет место смещение максимума поглощения в области пика Соре в «голубую» область на 25-30 нм, что свидетельствует о взаимодействии гема с полярными молекулами воды вследствие разворачивания белковой глобулы. При восстановлении рН раствора до нейтральных значений белок ренатурирует, что сопровождается возвращением его спектральных характеристик к исходным значениям. Процесс ренатурации зависит от времени денатурации и инкубации с неспецифическими лигандами. Чем дольше процесс денатурации, и чем дольше гидрофобный лиганд взаимодействует с денатурированным белком, тем меньшее количество молекул белка способно возвратиться в близкое к нативному состояние при восстановлении рН до нейтральных значений. Влияние МП КНЧ на процесс ренатурации метгемоглобина усиливает ингибирующее действие гидрофобных лигандов особенно в первые часы эксперимента, при чем влияние хлороформа характеризуется более выраженным денатурирующим эффектом, чем бензола. Учитывая, что гидрофобные взаимодействия являются ведущим фактором в процессе пространственной укладки белковой глобулы, в том числе и при ренатурации, можно предположить, что действие МП КНЧ может приводить к появлению в клетках «дефектных» белков, которые активируют неспецифическую систему клеточной защиты (активация синтеза белков теплового шока) и подвергаются утилизации в убиквитин-зависимой системе протеолиза.

Influence OF EXTREMELY LOW FREQUENCY MAGNETIC FILD ON absorption SPECTRes and renaturation of met-hemoglobin saturated by non-polar ligands

Martynyuk V. S. 1,2,3, Tsiyslyer Yu. V.1, Miroshnichenko N.S.1

1 - The Taras Shevchenko National University of Kiev,

2 - Crimean Scientific Center of NAS of Ukraine,

3 - Taurida National V. Vernadsky University; Ukraine) csc@science-center.net ; yuc@univ.kiev.ua

 

Using the model of saturation of proteins by non-specific hydrophobic ligands (chloroform and benzol) the ELFMF-mediated amplification of ligand-induced conformational changes was revealed.