Адрес этой статьи в интернете: www.biophys.ru/archive/congress2012/proc-p106.htm
Институт Лазерной Физики СО РАН,
1Институт Автоматики и Электрометрии СО РАН
630090, Россия, Новосибирск, проспект ак.Лаврентьева 13/3
E-mail: endy@ngs.ru
Воздействие излучения малых энергий, не способного напрямую изменять химическое состояние биомолекул, тем не менее, может приводить к выраженным химическим и биологическим последствиям. Одним из примеров влияния слабых полей на реакционную способность является давно известный магнитный эффект – например, вызывая изменения спинового состояния радикальной пары, магнитное поле может увеличивать или уменьшать выход реакции рекомбинации в паре. Аналогичное воздействие может оказывать на биообъекты низкоэнергетическое излучение в терагерцовом диапазоне электромагнитного спектра.
Было показано, что характерным эффектом терагерцового излучения на молекулярном уровне является инициирование конформационного перехода в биологической макромолекуле. Возможной причиной такого перехода может быть возбуждение конформационных переходов в молекуле биополимера.
Для изучения механизма воздействия терагерцового излучения на биомолекулы в нашей работе были выбраны транспортные белки крови – бычий и человеческий сывороточные альбумины (БСА и ЧСА соответственно). Исследование проводили при помощи метода спинового зонда, причем парамагнитные центры в молекуле предшественника спинового зонда – дигидропиразиндиоксида – образовывались непосредственно в растворе при взаимодействии с реакционными центрами белка. Облучение порошковых и пленочных препаратов белков терагерцовым излучением проводили при помощи ТГц лазера [1].
Было обнаружено, что взаимодействие с предшественником спинового зонда протекает по-разному для облученных и необлученных образцов.
По параметрам спектров ЭПР была оценена вращательная подвижность парамагнитных центров. В частности, уширение линии в спектре ЭПР под действием облучения (1,95±0,04 и 1,63±0,07 Гс для облученного и необлученного образца соответственно) свидетельствует об уменьшении вращательной подвижности парамагнитного центра в облученном образце по сравнению с необлученным. Возможной причиной является изменение условий локализации зонда на молекуле белка под действием конформационного перехода в молекуле альбумина. Таким образом, влияние терагерцового изучения на белковые молекулы через возбуждение неких коллективных вращательных мод может сводиться к изменению пространственной организации функциональных групп, что и проявляется как стерическое затруднение для свободного вращения парамагнитного центра.
THE EFFECT OF TERAHERTZ RADIATION ON BIOPOLYMERS: STUDY BY SPIN PROBE
E.F. Nemova, A.A. Mamrashev1, N.A. Nikolaev1
Institute of Laser Physics SB RAS
1Institute of Automation and Electrometry SB RAS
E-mail: endy@ngs.ru
Литература