Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кудряшов Ю.Б. -> "Основы радиационной биофизики" -> 52

Основы радиационной биофизики - Кудряшов Ю.Б.

Кудряшов Ю.Б., Беренфельд Б.С. Основы радиационной биофизики — Москва, 1982. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): osnoviradicionnoybiofiziki1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 144 >> Следующая

Таким образом, модифицирующее действие кислорода на макромолекулы, облученные в водном растворе, определяется многими факторами: присутствием защитного соединения, его сродством к кислороду, типом радикала воды, вызывающего данное повреждение макромолекулы, вкладом прямого и непрямого действия в эффект поражения. Во всех случаях кислород, вероятно, не вызывает истинной сенсибилизации или защиты макромолекул, так как он не влияет на число первичных повреждений. По-видимому, действие кислорода связано с процессами репарации начальных повреждений макромолекул в присутствии защитных веществ. Поэтому кислородный эффект может не наблюдаться в разбавленных водных растворах, не содержащих радиопротектора.
6. СВЯЗЬ МЕЖДУ ТИПОМ СТРУКТУРНОГО
ПОВРЕЖДЕНИЯ И ХАРАКТЕРОМ ИНАКТИВАЦИИ МАКРОМОЛЕКУЛ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ
Этот этап заключает биофизический анализ механизма инактивации макромолекул в облученных водных растворах. Его задача — указать тип (или типы) структурного повреждения, приводящего к данному изменению функциональных свойств макромолекулы. Работы в этом направлении ведутся г настоящее вре-
Рис. IV—9. Инактивация трансформирующей ДНК нз Diplococcus pheumonial: 1, 2 — облучение в атмосфере азота (•) н кислорода (о) в присутствии глутатиона 1,4 ¦ 10—3 М; 3 — облучение в водном растворе в отсутствии защитного агента
m*l во многих лабораториях. Они требуют (привлечения сложнейшего арсенала биохимических и физико-химических методов а«а-лизачдля выявления структурных повреждений макромолекул. Существуют специальные биофизические методы, позволяющие судитьЛэ щричинно-следственной связи между типом поражения и наблюдаемым характером инактивации.
Переходя к экспериментам с облученными водными растворами, необходимо по возможности точнее установить, какой иа активных продуктов радиолиза воды вызывает данное повреждение молекуЛы. Для этого используют перехватчики радикалов определенных т^пов. В результате в растворе останется -реакци-онноопособным Ьдин из радикалов ®оды, остальные будут перехвачены. Другой прием состоит 'в том, что в -растворе специальными методами создают определенную концентрацию «а'кого-либо из радикалов вйды или молекулярных продуктов радиолиза, добавляют исследуемое вещество и изучают характер реакции. Во всех случаях стремятся к дифференциальной оценке эффекта каждого из активных продуктов радиолиза воды.
Фермент лизоцим облучали в присутствии -различных перехватчиков или селективно воздействовали на него радикаламиН’ и ОН'. Было показано, что инактивация фермента -происходит в результате атаки белковой молекулы тремя типами радикалов — Н-, ОН' и е_гиДр. Другой фермент — трипсин — инактивируется главным образом за счет атаки радикалов ОН", из всех использованных перехватчиков только этанол — перехватчик ОН' -— защищал трипсин от инактивации в водном растворе. В -растворе белковая молекула м-ногократно взаимодействует с радикалами, среди вызываемых ими повреждений необходимо выявить те, которые приводят к инактивации.
Зависимость «доза — эффект» для инактивации молекул в вод'ном -растворе сохраняет экспоненциальный характер. Как и в случае прямого действия, причина инактивации — одиночное событие попадания. В /водном растворе инактивирующим событием может быть одна -специфическая реакция водного -радикала со структурным звеном макромолекулы. Выявить эту специфическую реакцию или ее последствия крайне трудно, так как белковая молекула испытывает множество соударений с радикалами. Рассмотрим несколько примеров.
После облучения рибонуклеазы в растворе (1 мг фермента в
1 мл НгО) физико-химический анализ выявил следующие структурные повреждения: образование агрегатов макромолекул (увеличивается внутренняя -вязкость и возникают дополнительные фракции при гельфильтрации); появление свободных SH-rpynn; селективное разрушение аминокислот — метионина, цистина, лизина, тирозина, фенилаланина, гистидина; изменение конформации (увеличивается перевариваемость молекул трипсином). Все эти структурные изменения обнаружены при дозе, близкой к D37, когда каждая молекула испытала в среднем по одному ин-
активирующему событию попадания. Возможной причиной ин^й-тийации может служить развертывание молекулы вследствие^аз-рушения аминокислот, формирующих гидрофобные или S = S'-связи, поддерживающие конформацию белка. /
После облучения дезоксирибонуклеазы-1 обнаружено/ снижение числа триптофановых остатков на молекулу фермента. Известно, что эта аминокислота входит в состав активного центра. Бели в норме на молекулу фермента приходится около 5 остатков триптофана, то после облучения в дозе D37 остается Зуостатка аминокислоты. При этом происходит резкое снижение каталитической активности фермента. Интересно, что специфический ингибитор —/бромсукцинимид — также взаимодействует с триптофаном и отмечается известный параллелизм в действии излучения и этого ингибитора (рис. IV-10).
Специальные опыты позволили оценить величину радиационно-химического выхода пораженных остатков триптофана и сопоставить его с радиационным выходом инактивированных ферментов. Оказалось, что G-поражения двух открытых остатков триптофана (из 5 на молекулу фермента) равно 0,4, а G-инактива-ции равно 0,2. В этих же условиях G-поражения трех других остатков триптофана только 0,08. Поэтому кажется вполне убедительным, что именно разрушение открытого остатка триптофана водным радикалом приводит к поражению активного центра и потере каталитической активности облученной дезоксирибонуклеазы.
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 144 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed