Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Артюхов В.Г. -> "Биологические мембраны: структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами" -> 51

Биологические мембраны: структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами - Артюхов В.Г.

Артюхов В.Г., Наквасина М.А. Биологические мембраны: структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами — Воронеж, 2000. — 296 c.
ISBN 5-7455-1162-1
Скачать (прямая ссылка): biologicheskiemembrani2000.pdf
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 113 >> Следующая

Таким образом, действие УФ-излучения приводит к значительным модификациям структурно-функционального состояния компонентов различных мембранных структур и их взаимодействий: изменяется пассивная проницаемость липидного бислоя для ионов, разобщается окислительное фосфорилирование, изменяются конформация и каталитическая активность мембраносвязанных ферментов, нарушаются межклеточные взаимодействия, происходит набухание и лизис клеток и их органелл.
Ряд исследователей считает, что мембранные эффекты УФ-облучения в основном индуцированы ПФОЛ и лишь частично обусловлены фотохимическими превращениями белков. Напомним, что происходящие в белках под воздействием УФ-излучения нарушения их структурно-функционального состояния индуцируются в основном поглощением энергии УФ-света остатками ароматических аминокислот: триптофана, тирозина, фенилаланина, а также остатками серосодержащих аминокислот цис-теина и цистина. Под влиянием УФ-света происходит фотоионизация остатков аминокислот с образованием сольватирован-ного электрона и катион-радикала аминокислоты:
АН АН* -» А'Н4 + е.
Катион-радикал — сильная кислота и при 77—140 К диссоциирует на протон и нейтральный радикал:
А‘Н+ -» А' + Н\
Нейтральные радикалы являются неустойчивыми соединениями и при температуре выше 200 К вступают в дальнейшие пре-
вращения. Взаимодействуя с соседними группами полипептид-ной цепи, они могут образовывать межмолекулярную сшивку, являющуюся стабильным фотопродуктом:
А‘Н+ -» А* + Н+ -» А—В (сшивка).
В присутствии кислорода происходит фотоокисление триптофана, тирозина и фенилаланина. Большое значение в фотохимии белков имеют фотосенсибилизированные реакции с участием сольватированного электрона. Наибольшим сродством к электрону обладают цистин и цистеин. Они быстро разрушаются в результате взаимодействия с сольватированными электронами е", выбитыми из ароматического кольца:
R-CH2-S-S-CH2-R + е; -> (R-CH2-S-'~S-€H2-R) -> R-CH2-S' + ’S-CH2-R цистин радикал цистина цистеин радикал
цистеина
Если фотолизу подвергается остаток аминокислоты, непосредственно входящей в состав активного центра фермента, уже этого может быть достаточно, чтобы белок потерял ферментативную активность. Если сшивка находится вне активного центра фермента, то она способна изменить баланс водородных, гидрофобных и других слабых связей (множественные разрывы связей), поддерживающих нативную конформацию макромолекулы. В большинстве случаев конечным результатом действия УФ-света на белки является их инактивация, т.е. потеря ферментативной, регуляторной, транспортной, гормональной, иммунологической и других видов активности. Вместе с тем для ряда белков (кар-боксипептидаза А, супероксиддисмутаза, цитохром С, гемоглобин) выявлена их активация под влиянием УФ-излучения.
Необходимо отметить, что фоточувствительность мембраносвязанного белка может существенно отличаться от таковой для этого же биополимера в свободном состоянии (в растворе), что обусловлено особенностями микроокружения белковых молекул в мембране, их взаимодействием с другими компонентами надмолекулярного комплекса.
Иными словами, уровень фоточувствительности мембранных белков-ферментов будет эффективно контролироваться структурным состоянием их микроокружения.
Доказательства мембранного контроля УФ-чувствительности ферментов были получены С. В. Коневым и И. Д. Болотовским (1979) на основании анализа изменений величины поперечного
сечения инактивации ацетилхолинэстеразы в свободном состоянии, в составе интактной мембраны, в мембране, обработанной фосфолипазами А2, С и D, в мембране, обедненной по холестерину. Под поперечным сечением инактивации (о) понимают произведение поперечного сечения поглощения (S) активного света и квантового выхода инактивации (ф), т. е. а = S • ср. Квантовый выход фотохимической реакции — это отношение числа прореагировавших (химически измененных) молекул к числу молекул, поглотивших фотоны. Следовательно, поперечное сечение поглощения представляет вероятность поглощения кванта света при прохождении его через молекулу. Физический смысл фоточувствительности — вероятность, с которой фотон вызывает химическую реакцию превращения молекулы.
В ходе проведения экспериментов было выявлено, что поперечное сечение инактивации мембраносвязанной эритроцитар-ной ацетилхолинэстеразы больше, чем у свободного фермента. Нарушение структурного состояния эритроцитарной мембраны с помощью фосфолипаз приводит к уменьшению фоточувствительности ацетилхолинэстеразы. Такой же эффект вызывает и удаление из мембраны значительного количества холестерина, определяющего текучесть липидной фазы мембраны. Влияние мембранного окружения на УФ-чувствительность ацетилхолинэстеразы реализуется, по крайней мере, двумя путями: посредством изменения конформационного состояния фермента за счет меж-молекулярных взаимодействий и посредством повреждения белковой молекулы продуктами фотохимических превращений липидов. То есть состояние мембранного фермента зависит не только от эффективности протекания фотохимических процессов в самом белке, но и от фотохимических реакций в “соседних” компонентах, инициирующих структурные перестройки мембраны.
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 113 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed