Исследование сжимаемости белков и аминокислот в растворе акустическим методом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.02, кандидат биологических наук Харакоз, Дмитрий Петрович

• Харакоз, Дмитрий Петрович
• кандидат биологических наук
• 1983

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Харакоз, Дмитрий Петрович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ.

1.1. Сжимаемость раствора. Скорость ультразвука.

1.2. Поглощение ультразвука. Связь со скоростью. II

1.3. Температурная зависимость объема и сжимаемости воды. Модель Холла.

1.4. Аддитивность кажущегося объема по атомному составу.

1.5. Аддитивность кажущейся сжимаемости по атомному составу.

1.6. Сжимаемость и гидратация. Модель сплошной среды.

1.7. Сжимаемость и гидратация. Дискретная модель

1.8. Локальность гидратационныХ изменений.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование сжимаемости белков и аминокислот в растворе акустическим методом»

Актуальность темы. Адиабатическая сжимаемость среды экспериментально определяется из скорости ультразвука и плотности среды. Интерес к сжимаемости растворов белков обусловлен двумя причинами.

1. Различные процессы с изменением структуры и гидратации белка в растворе сопровождаются изменением сжимаемости раствора и, следовательно, могут быть зарегистрированы с помощью измерений скорости ультразвука.

2. Особый интерес представляет определение сжимаемости белка как микрофазы, механические свойства которой могут быть существенной характеристикой состояния и могут, вероятно, играть определенную роль в функционировании белков (Ю.И.Хургин, Д.С.Чернавс-кий и С.Э.Шноль /56,57/; Л.А.Блгоменфельд /3/).

Однако до 70-х годов исследования белков с помощью измерений скорости ультразвука проводились лишь эпизодически (работы А.Г.Па-сынского /32,34/ в СССР и работы Б.Якобсона /124/, Ю.Мияхары /148/, Л.Кесслера и Ф.Данна /131/ за рубежом). Информативность их была низка. Сделать скорость ультразвука и сжимаемость более информативными характеристиками невозможно без систематического исследования большого числа соединений, от низкомолекулярных до биополимеров, в различных физико-химических условиях (температура, рН и др.). Необходимо выявить различные вклады в сжимаемость раствора белка, определить связь между сжимаемостью раствора (скоростью ультразвука) и структурой молекулы. Совокупность таких данных должна составить эмпирическую базу для молекулярной интерпретации измеряемых величин. В свою очередь для систематических исследований необходимо создание адекватной измерительной техник и, позволяющей измерять скорость ультразвука с высокой точностью в небольшом количестве исследуемого материала - без такой техники невозможны исследования веществ, доступных в небольших количествах.

Задача создания прецизионной ультразвуковой измерительной техники для регистрации малых гидратационных возмущений в растворе белка была поставлена С.Э.Шнолем в 60-х годах,и А.П.Сарвазян разработал основные принципы измерения, позволяющие сконструировать адекватный прибор.

К началу настоящей работы (1973г) не было ни необходимой техники, ни систематических данных по скорости ультразвука и по сжимаемости растворов биологических веществ. И работа начиналась с конструирования прецизионного измерителя, предназначенного для исследования биологических соединений.

Параллельно с ходом нашей работы в 70-80-х годах другими авторами также был проведен ряд систематических исследований белков (С.Я.Никитин /24,25,155/; К.Гекко и Х.Ногучи /102/)и нуклеиновых кислот (В.А.Букин /5-7,72/). Метод исследования физико-химических свойств растворов с помощью измерений скорости ультразвука получил недавно название ультразвуковой велосиметрии (А.П.Сарвазян /42/).

Цель работы состоит в создании эмпирической базы для молекулярных исследований белков в растворе с помощью измерений скорости ультразвука и сжимаемости раствора.

Основные задачи: I) провести анализ физических основ ультразвуковой велосиметрии и возможности аддитивного описания растворов сложных молекул через вклады компонентов молекулы; 2) создать установку для прецизионного измерения скорости ультразвука в малом объеме жидкости и разработать методики прецизионных измерений; 3) исследовать разбавленные растворы аминокислот и органических кислот с целью количественного анализа вкладов отдельных атомных групп в объемно-упругие свойства раствора; 4) исследовать растворы белков с целью выявления связи акустических и объемно-упругих свойств раствора с состоянием белка.

Научная новизна: I) создан резонаторный ультразвуковой ве-лосиметр с уникальным сочетанием точности измерения скорости ультразвука (1СТ^), малого объема измеряемого образца жидкости (менее I см3) и высокого временного разрешения регистрации быстрых изменений скорости ультразвука (10~3 с); 2) впервые с высокой точностью измерены сжимаемости и плотности разбавленных растворов более 20 аминокислот и органических кислот в широком интервале температур (15*70°С) и количественно проанализированы вклады важнейших атомных групп белков в сжимаемость раствора; 3) впервые выявлены эмпирические закономерности, связывающие сжимаемость раствора со структурой белка (глобула,"расплавленная" компактная глобула, разверстая полипептидная цепь, фибрилла) и с химической природой атомных групп (неполярные, полярные, заряженные); 4) количественно проанализированы доли гидратационного вклада и вклада собственной сжимаемости белка в измеряемые объемно-упругие характеристики раствора; 5) показано наличие состояния компактной "расплавленной" глобулы у денатурированных химотрипсиногена и миогло-бина.

Научно-практическая ценность: I) сконструированный прибор может быть полезен в биохимических и физико-химических лабораториях для рутинного анализа: определение концентраций практически любых веществ по скорости ультразвука, исследование кинетики химических процессов и др.; 2) изготовление электронной части прибора доступно лабораториям, не имеющим специальной подготовки, т.к. в ней использованы, главным образом, стандартные промышленные электронные узлы; 3) результаты проведенного систематического исследования растворов могут служить основой для широкого применения измерений скорости ультразвука в физико-химических исследованиях растворов органических соединений, биополимеров, клеточных суспензий и биологических тканей; 4) полученные экспериментальные результаты по скорости ультразвука,сжимаемости и плотности растворов аминокислот могут войти в соответствующие справочные таблицы.

Структура диссертации. Разбивка материала на главы произведена в соответствии с решаемыми задачами: анализ физических основ, разработка и конструирование техники измерений, исследование низкомолекулярных соединений, исследование белков. В первой главе, посвященной физическим основам, обсуждаются главным образом литературные данные. Собственный вклад автора заключается в критическом анализе и в формулировке авторской позиции. Каждая из последующих, экспериментальных глав имеет свой обзор литературы, выделенный в отдельный, первый параграф, и свои разделы с описанием экспериментальных результатов. Такая структура - без выделения обзора литературы в отдельную главу - представляется целесообразной по той причине, что решаемые в каждой главе задачи достаточно автономны, и круг вопросов, подлежащих обсуждению по литературным данным, четко очерчен в соответствии с задачей главы.

В конце каждой главы помещены сначала все таблицы, затем все рисунки, относящиеся к данной главе.

В конце диссертации, после списка литературы помещено Приложение, в котором приведен список принятых обозначений и аббревиатур и таблица справочных физических величин, используемых в работе.

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Харакоз, Дмитрий Петрович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Сконструирован дифференциальный ультразвуковой резонатор-ный велосиметр, обладающий уникальным сочетанием высокой точности относительных измерений скорости ультразвука (1,5-Ю-, малого объема исследуемого образца жидкости (менее I см3) и высокого временного разрешения регистрации быстрых малых изменений скорости о ультразвука (порядка 10"° с).

2. Получены количественные оценки вкладов всех основных атомных групп в сжимаемость растворов белка и низкомолекулярных компонентов в широком интервале температур (от 15 до 70°С), определены основные поправки на внутримолекулярное взаимодействие между атомными группами в сложной молекуле и показано, что молярная кажущаяся сжимаемость как аминокислот, так и глобулярных белков является аддитивной функцией атомного состава поверхности молекулы.

3. Полученные закономерности, связывающие сжимаемость раствора со структурой растворенного вещества позволяют предсказывать характер изменения сжимаемости и ее температурной зависимости при таких структурных процессах, как сближение тех или иных атомных групп в молекуле или разворачивание полипептидной цепи.

4. Чем больше удельная поверхность, тем ниже значение удельной кажущейся сжимаемости нативных белков. Небольшие индивидуальные различия внутренней сжимаемости белков практически не нарушают этого правила. Все глобулярные белки имеют положительные значения кажущейся сжимаемости, фибриллярные белки и развернутые полипептидные цепи - отрицательные значения.

5. Коэффициент сжимаемости глобулы разных белков лежит в б т диапазоне от 10 до 18.10 .бар"~х, что соответствует сжимаемости твердых полимеров.

6. Тепловая денатурация od—химотрипсиногена при рН=2 приводит к состоянию компактной "расплавленной" глобулы, недоступной молекулам воды. При этом увеличивается объем и сжимаемость глобулы.

7. Кислотная денатурация миоглобина проходит в две термодинамически разделенных стадии. На первой (при рН=4) белок кооперативно переходит в денатурированное компактное состояние, аналогичное состоянию "расплавленной" глобулы денатурированного теплом химотрипсиногена. Вторая стадия (от рН=4 до рН=2,5), наблюдающаяся только при низкой ионной силе, является процессом постепенного разворачивания полипептидной цепи под действием сил электростатического отталкивания.

В заключение хочу с благодарностью назвать имена людей, которым я обязан завершением диссертационной работы.

Прежде всего это мои учителя Симон Эльевич Шноль и Армен Па-руйрович Сарвазян. В течение всех лет работы они оказывали мне существенную поддержку. Трудно переоценить ту пользу, которую я получил от общения с ними. Кроме того, совместно с А.П.Сарвазяном проведена значительная часть экспериментальной работы, и вся работа неоднократно с ним обсуждалась.

Для меня были весьма полезны обсуждения отдельных вопросов с С.Я.Никитиным, В.А.Букиным, Г.Н.Саркисовым, Н.Н.Хечинашвили, В.Н.Морозовым, А.В.Финкелыптейном, Е.И.Шахновичем, Д.А.Долгих -они способствовали более ясному формулированию положений диссертации.

Изготовление многих существенных деталей измерительной техники было бы сильно затруднено, если бы не виртуозное мастерство механиков А.И.Умнова и И.Ф.Зайцева. Техническую помощь оказывал также Л.А.Горохов.

В проведении экспериментов большую помощь оказали Н.В.Новикова и Н.А.Сарвазян. В разное время помогали в проведении экспериментов Н.А.Розанова, Л.П.Морозова, Д.Н.Дагкесаманская, А.Г.Мхитарян.

Г.П.Шавырева несла на себе значительную часть многочисленных забот по оформлению статей и тезисов докладов, опубликованных по теме диссертации.

Мне приходилось в разное время пользоваться помощью всех сотрудников лаборатории физической биохимии и сектора биофизической акустики, в которых делалась работа. И я хочу отметить, что атмосфера готовности вникнуть в проблему коллеги и помочь ему -преобладающая в этих лабораториях.

Благодарю Р.И.Артюх и Д.А.Долгих, представивших для работы очищенные препараты метмиоглобина и цитохрома С.

Особую признательность хочу выразить Н.А.Розановой и С.Я.Никитину за то, что они стимулировали завершение отложенной рукописи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Совокупность представленных в работе результатов в целом составляет необходимую эмпирическую базу для исследования белков в растворе с помощью измерений скорости ультразвука и сжимаемости и для молекулярной интерпретации данных. Она включает в себя: I) ультразвуковой велосиметр, позволяющий проводить прецизионные измерения скорости ультразвука в растворе при малом расходе исследуемых веществ; 2) совокупность качественных и количественных закономерностей, связывающих скорость ультразвука со структурой белков и низкомолекулярных соединений в растворе и с особенностями их гидратации.

Основой молекулярной интерпретации является аддитивный анализ кажущейся сжимаемости сложных молекул - описание кажущейся сжимаемости через вклады компонентов молекулы. Обоснована справедливость аддитивного подхода к анализу как низкомолекулярных соединений, так и белков.

Благодаря проведенной в работе систематизации наших и литературных данных по скорости ультразвука и по сжимаемости растворов значительно повысилась информативность этих характеристик для исследования состояния белков в растворе. Высокая информативность продемонстрирована на примере исследования тепловой и кислотной денатурации глобулярных белков, в котором были получены результаты, существенные для понимания физики нативного и денатурированного состояния.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Харакоз, Дмитрий Петрович, 1983 год

1. Белки, их специфические свойства. Труды совещания по проблеме белка, 4-7 июня 1954г.- Киев, Изд-во АН УССР, 1955 - 248с.

2. Бергман Л. Ультразвук.-М., Иностранная литература,1956,-726с.

3. Блюменфельд Л.А. Проблемы биологической физики. -М., "Наука", 1974, с.336.

4. Брандтс Дж.Ф. Конформационные переходы белков в воде и в смешанных водных растворителях.-В кн.Структура и стабильность биологических макромолекул, М., Мир, 1973, с.174-254.

5. Букин В.А. Исследования нуклеиновых кислот в водных растворах с помощью измерений скорости ультразвука.-В кн.: Ультразвук в биологии и медицине. Тез.докл.Всес.симп.Пущино, 1981, с.6-7.

6. Букин В.А. Акустическое исследование гидратации нуклеиновых кислот. Дис.канд.физ.-мат.наук, Пущино, 1983.

7. Букин В.А., Зарецкий А.А. Акустические свойства основных компонентов нуклеиновых кислот в водных растворах.-В кн.: Взаимодействие ультразвука с биологической средой. Тез.докл. Всес.симп. Пущино, 1979, с.68-71.

8. Веньяминов С.Ю., Долгих Д.А. Какова структура глобулярного белка в денатурированном тепло'м состоянии? Тез.докл.Всес.конф. по спектроскопии биополимеров, Харьков, 1981, с.34-35.

9. Гордон Дж. Органическая химия растворов электролитов. М., Мир, 1979-712 с.

10. Замятнин А.А. Дилатометрия растворов белков.-М., Наука, 1973,- 102 с.

11. Зацепина Г.Н. Свойства и структура воды.-М., Из-во МГУ, 1974,- 212 с.

12. Кабалкина С.С. Некоторые особенности сжимаемости молекулярных кристаллов. Физика твердого тела, 1962, т.4, № 12, с. 312Ф--3128.

13. Кундротас К., Сукацкас В., Яронис Э. Ультразвук, 1973, 3, с.141-145.

14. Ламри Р., Билтонен Р. Термодинамические и кинетические аспекты конформаций белков в связи с физиологическими функциями. -В кн.: Структура и стабильность биологических макромолекул. М., Мир, 1973, с.7-173.

15. Литовиц Т., Дэвис К. Структурная и сдвиговая релаксация в жидкостях.-В кн.: Физическая акустика. М., Мир, 1968, т.П, часть А, с.298-370.

16. Лэмб Дж. Термическая релаксация в жидкостях.-В кн.:Физическая акустика. М., Мир, 1968, т.П, часть А, с.222-297.

17. Мак-Скимин Г. Ультразвуковые методы измерения механических характеристик жидкостей и твердых тел.-В кн.: Физическая акустика. М., Мир, 1966, т.1, часть А, с.327-397.

18. Маленков Г.Г. Геометрия построек из молекул воды структурах кристаллогидратов.-Журн.структ.хим.,1962, т.З, № 2, с.220.

19. Мелвин-Хьюз Э.А. Физическая химия.-М., Иностранная литература, 1962, кн.1 и П 1148 с.

20. Михайлов И.Г., Соловьев В,А., Сырников Ю.П. Основы моле^ляр-ной акустики.-М., Наука, 1964, 514 с.

21. Михайлов И.Г., Фэн Жау. Скорость звука и сжимаемость водных растворов некоторых веществ при малых концентрациях.-Вестник

22. Ленинградского университета, 1961, №1, с.51-56.

23. Морозов В.Н., Морозова Т.Я. Механические свойства глобулярных белков.-Мол.биол., 1983, т.17, № 3, с.577-586.

24. Никитин С.Я. Исследование связи внутримолекулярных взаимодействий в пептидах и белках с их акустическими свойствами. Дисс. канд. физ.-мат. наук Цущино, 1983, - ИЗ с.

25. Никитин С.Я., Пермяков Е.А. Исследование Са^+-связывающих белков ультразвуковым методом.-В кн.:Ультразвук в биологии и медицине. Тез.докл.Всес.симп.,Пущино, 1981, с.17-18.

26. Никитин С.Я., Харакоз Д.П. Исследование растворов олигопепти-дов ультразвуковым методом.-В кн.'.Ультразвук в биологии и медицине. Тез.докл., Цущино, 1981, с.14-15.

27. Ноздрев В.Ф. Применение ультраакустики в молекулярной физике.-М., Из-во Физ.-мат.литературы, 1958, 456 с.

28. Носов В.А. Проектирование ультразвуковой измерительной аппаратуры.-М., Машиностроение, 1972, 288 с.

29. Павлов М.Ю., Федоров Б.А. Метод расчета поверхности и объема белка в растворителе .-Биофизика, 1982, т.26, № 4, с.609-613.

30. Пасынский А.Г. Сжимаемость и сольватация растворов электролитов.--Журн.физ.хим., 1938, т.II, № 5, с.606-627.

31. Пасынский А.Г. Сольватация неэлектролитов и сжимаемость их растворов.-Журн.физ.хим., 1946, т.20, № 9, с.981-994.

32. Пасынский А.Г. Сжимаемость коллоидных растворов и сольватация коллоидов.-Колл.журн., 1946, т.8, № 1-2, с.53-62.

33. Пасынский А.Г. 0 деформируемости белковых молекул в растворах.

34. Биофизика, 1956, т.1, № I, с.10-15.

35. Пасынский А.Г., Эльпинер И.Е. 0 зависимости гидратации белков от рН и температуры среды.-Докл. АН СССР, 1955, т.Ю5, № 6, с. 1296-1308.

36. Птицын О.Б., Долгих Д.А., Гильманшин Р.И., Шахнович Е.И.,Фин-келыптейн А.В. Флуктуирующее состояние белковой глобулы.-Мол. биол., 1983, т.17, № 3, с.569-576.

37. Равд К. Курс физической органической химии.-М.,Мир,1972,575 с.

38. Рязанов М.А. Расчет диэлектрической проницаемости жццкой воды на основе модели двух состояний молекул воды.-Изв. высш.учеб. заведений. Химия и химическая технология, 1979, т.22, № 12,с.1453-1454.

39. Савицкас Р.И., Ципарис И.И. К вопросу определения чисел гццра-тации электролита ультраакустическим методом.-Акуст.журн., 1977, т.23, № 3, с.471-473.

40. Садыхова С.Х., Брагинская Ф.И. Изучение гидратации нуклеиновых кислот и их производных ультразвуковым методом.-Биофизика, 1975, т.20, № I, с.20-22.

41. Садыхова С.Х., Эльпинер И.Е. О распространении ультразвуковых волн в водных растворах пептидов.-Биофизика, 1969, т.14, № 3, с.557-559.

42. Самойлов О.Я. Структура водных растворов электролитов и гидра тация ионов.-М., Из-во АН СССР, 1957- 128 с.

43. Сарвазян А.П. Ультразвуковая^ велосиметрия биологических соединений .-Мол. биол. , 1983, т.17, № 5, с.916-927.

44. Сарвазян А.П., Макарова Т.И. Прецизионная измерительная установка для биохимических исследований.-В кн.: Математические модели биологических систем. М., Наука, 1971, с.84-90.

45. Сарвазян А.П., Пасечник В.И. Исследование биологических сред акустическими методами. Пущино, 1971, 33 с. Деп. в ВИНИТИ, 1972, № 4275-72.

46. Сарвазян А.П., Харакоз Д.П. Сжимаемость гидратной оболочки алифатических аминокислот.-Труды IX Всес. акустической конф., секция Г.М., Наука, 1977, с.115-118.

47. Сарвазян А.П., Харакоз Д.П. Акустические исследования кон-формационных состояний белков в водных растворах.-В сб.: Молекулярная и клеточная биофизика. М., Наука, 1977, с. 93-106.

48. Сарвазян А.П., Харакоз Д.П. Авторское свидетельство №655960 (СССР), опубл. в Б. И., 1979, № 13, с.153.

49. Сарвазян А.П., Харакоз Д.П. Дифференциальный интеферометр малого объема для измерения скорости и поглощения ультразвука.- Приборы и техника эксперимента, 1981, № 3, с.203-206.

50. Стюэр Дж., Егер Э. Распространение ультразвуковых волн в растворах электролитов.-В кн.: Физическая акустика. М., Мир, 1968, т.П, часть А, с.371-485.

51. Харакоз Д.П. Акустические свойства растворов белковых компонентов и гидратация отдельных атомных группировок.-В кн.: Взаимодействие ультразвука с биологической средой. Тез. докл. Всес. симп. Пущино, 1979, с.77-80.

52. Харакоз Д.П., Кършиков А. Исследование структурных перестроек миоглобина при кислотной денатурации с помощью акустиче -ских измерений.-Тез. докл. I Всес.биофиз. съезда. М., 1982, т.1, с.29-30.

53. Харакоз Д.П., Сарвазян А.П. Исследование разворачивания полипептидных цепей глобулярных белков акустическим методом.-В кн.: Ультразвук в биологии и медицине.Тез .докл.Всес. симп.,Пущино, 198I, с.15-16.

54. Хиппель П., Шлейх Т. Влияние нейтральных солей на структуру и конформационную стабильность макромолекул в растворе.-В кн.: Структура и стабильность биологических макромолекул. М., Мир, 1973, с.320-480.

55. Хургин Ю.И. Гидратация глобулярных белков.-Журн. Всесоюз. хим. об-ва им.Менделеева, 1976, т.21, № 6, с.684-690.

56. Хургин Ю.И., Чернавский Д.С., Шноль С.Э. Молекула белка --фермента как механическая система.-В кн.: Колебательные процессы в биологических и химических системах. М., Наука, 1967, с.42-51.

57. Чернавский Д.С., Хургин Ю.И., Шноль С.Э. Молекула белка-фермента как механическая система.-Мол.биол., 1967, т.1, № 3, с»419-425.

58. Четверикова Е.П., Розанова Н.А., Сарвазян А.П. Исследование кинетики диссоциации фермента по измерению скорости распространения ультразвука.-В кн.: Ультразвук в биологии и медицине. Тез.докл.Всес.симп., Пущино, 1981, с.18-19.

59. Шахнович Е.И., Финкелыптейн А.В. К теории кооперативных переходов в белковых глобулах.-Докл.АН СССР, 1982, т.267, № 5, с.1247-1250.

60. Шульц Г., Ш1фмер Р. Принципы структурной организации белков.-М., Мир, 1982. 354 с.

61. Эйзенберг Д., Кауцман В. Структура и свойства воды.-Л., Гидромете оиздат , 1975, с.186.

62. Antonini E., Brunori M. Hemoglobin and myoglobin in their reactions with ligands. Amsterdam-London: ITorth-Holand Publ., 1971, p.19.

63. Applegate K., Slutsky L.J., Parker R.C. Kinetic of proton-transfer reactions of amino acids and simple polypeptides. J.Amer.Chem.Soc., 1968, v.90, IT 25, p.6909-6913.

64. B^je L., Hvidt A. Volume effects in aqueous solutionsof macromolecules containing non-polar groups. Biopo-lymers, 1972, v. 11, IT 11, p.2357-2364.

65. Bondi A. Van der Waals Volums and Radii. J.Phys.Chem., 1964, v.68, IT 3, p. 441-451.

66. Brandts J.P. The thermodinamic of protein denaturation. I. The denaturation of chymotripsinogen. J.Amer.Chem. Soc., 1964, v.86, IT 20, p.4291-4301.

67. Brandts J.P., Oliveira R.J., Westort C. Termodinamicsof protein denaturation. Effect of pressure on the denaturation of ribonuclease A. Biochemistry, 1970, v.9, IT 4, p. 1038-1047.

68. Breitling S.H., Jones A.D., Boyd R.H. Compressiv behavior of some globular hydrocarbons and their effectiv intermolecular interaction potentials. J.Chem.Phys., 1971, v.54, N 9, p.3959-3964.

69. Breslow E., Gurd F.R.N. Reactivity of sperm whale met-myoglobin towords hydrogen ions and p-nitrophenyl acetate. J.Biol.Chem., 1962, v.237, IT 2, p.371-331*

70. Buckin V.A., Sarvazyan A.P. Ultrasonic investigation of molecular interactions and hydration of polynucleotides in aqueous solutions. Studia biophysica, Berlin, 1980, v.79, p.77-78.

71. Bull H., Breese K. Temperature coefficients of protein partial volumes. J.Phys.Chem., 1968, v.72, N 2,p.1817-1819.

72. Bull H., Breese K. Temperature dependence of partial volumes of proteins. Biopolimers, 1973, v.12, p.2351-2358.

73. Cabani S., Conti G., Matteoli E. Partial molal expansibilities of organic compounds. I. J.Solution Chem., 1976, v.5, N 11, p.751-771.

74. Cabani S., Conti G., Matteoli E. Adiabatic and isotermal apparent molal cempressibilities of organic compounds in water. I. Cyclic and open-chain secondary alcohols and ethers. J. Solution Chem., 1979, v.8, N 1, p.11-23.

75. Cabani S., Conti G., Matteoli E., Tine M. Volumetric properties of amphionic molecules in water. Part 1. "Volume changes in the formation of zwitterionic structures. J.Chem.Soc., Faraday Trans. I, 1981, v.77, p.2377-2384.

76. Cabani S., Gianni P., Mollica V., Lepori L. Group contributions to the thermodynamic properties of non-ionic organic solutes in dilute aqueous solution. J.Solution Chem., 1981, v.10, N8, p.563-595.

77. Charlwood P.A. Partial specific volumes of proteins in relation to composition and environment. J.Amer.Chem. Soc., 1957, v.79» p.776-781.

78. Chothia C. Hydrofobic bond and accessible surface area in proteins. Nature, 1974, v.248, N 5446, p.339-340.

79. Chothia C. The nature of the accessible and buried surfaces in proteins. J.Mol.Biol., 1976, v.105, H 1,p.1-14.83» Cohn E.J., Edsall J.T. Proteins, amino acids and pepti-des.-N.Y.:Reinhold Publ.Corp., 1943, 370p.

80. Cummings S., Enderby J.E., Neilson G.W., Newsome J.R., Howe R.A., Howells W.S., Soper A.K. Chloride ions in aqueous solutions. Nature, 1980, N 287, p.714-716.

81. Davis Ch.M., Jarzynski Ja. Liquid water acoustic properties: absorption and relaxation. - In: Water - A Comprehensive Treatise. - N.Y.: Plenum Press, 1972, v.l, ch.8, p.311-332.

82. Del Grosso V.A., Mader C.W. Speed of sound in pure water. J.Acoust.Soc.Amer., 1972, v.52, N 5(part 2),p.1442-1446.

83. Desnoyers J.E., Verrall R.E., Conway B.E. Electrostric-tion in aqueous solutions of electrolytes. J.Chem. Phys., 1965, v.43, N 1, p.243-250.

84. Dolgikh D.A., Gilmanshin R.I., Brazhnikov E.V., Bychko-va V.E., Semisotnov G.V., Venyaminov S.Yu., Ptitsyn O.B. FEBS Letters, 1981, v.136, IT 2, p.311-315.

85. Dunn L.A. Apparent molal volumes of electrolytes. Part 3. Some 1-1 and 1-2 electrolytes in aqueous solution at 0,5, 35, 45, 65°C. Trans. Faraday Soc., 1968, v.64,1. 11, p. 2951-2961.

86. Eden D., Matthew J.В., Rosa J.J., Richards P.M. Increase in apparent compressibility of cytochrome С upon oxidation. Proс.Uat 1.Acad.Sci. USA, 1982, v.79, N 3, p.815-819.

87. Edward J.Т., Farrell P.G. Relation between van der Waals partial molar volumes of organic molecules in water. -Canad.J.Chem., 1975, v.53, p.2965-2970.

88. Edward J.Т., Parrell P.G. Partial molar volumes of organic compounds in water. Part 1. Ethers, ketones, esters and alcohols. - J.Chem.Soc. Faraday Trans.I, 1977, v.73, N 3, p.705-714.

89. Eggers P., Funck Th. Ultrasonic measurements with milliliter liquid samples in the 0,5-100 MHz range. Rev. Sci.Instrum., 1973, v.44, N8, p.969-978.

90. Ernst S., Jezowska-Trzebiatovska В., Application of Pas-synsky's method for determination of hydration numberof electrolyts in water-organic mixtures. J.Phys.Chem.,1975, v.39, N 10, p.2113-2116.

91. Evert D.H. About the distances of ion-solvent interactions. Disc. Par. Soc., 1957, N 24, p.220-222.

92. Pranks P., Ravenhill J.R., Reid D.S. Thermodinamic studies of dilute aqueous solutions of cyclic ethersand simple carbohydrates. J.Solution Chem., 1972, v.l, IT 1, p.3-16.

93. Pranks P., Reid D.S., Suggett A.Conformation and hydration of sugars and related componds in dilute aqueous solution. J.Solution Chem., 1973, v.2, Ш 2/3, p.99-118.

94. Gavish В., Gratton E., Hardy C.J. Adiabatic compressibility of globular proteins. Proc Natl.Acad.Sci. USA, 1983, v.80, IT 3, p.750-754.

95. Gekko K., Noguchi H. Hydration behavior of ionic dextran derivatives. Macromolecules, 1974, v.7, N 2, p.224-229.

96. Goto S., Isemura T. Studies of hydration and the structure of water and their roles in protein structure. IV. The hydration of amino acids and oligopeptides. Bull. Chem.Soc. Japan, 1964, v.37, IT 11, p.1697-1701.

97. Greenspan M., Tschiegg C.E. Speed of sound in water by a direct method. J.Research ITatl.Bureu Standards, 1957, v.59, N 4, p.249-254

98. Greenstein J.P., Y/initz M. Chemistry of amino acids. -IT.Y.-London: Wiley-Interscience, 1961, p. 467.

99. Gucker F.T., Haag R.M. The compressibility of solutions. II. An ultrsonic study of aqueous solutions of some simple amino acids and their uncharged isomers at 25°C.-J.Acoust.Soc.Am., 1953, v.25, N 3, p.470-479.

100. Hall C., Yeager E. Ultrasonic velocity measurements the compressibilies of solutions and molten salts. In: Technique of Electrochemistry. N.Y.-London: Willey-Inter-science, 1973, v.2, p.339-442.

101. Hertz H.G. Nuclear magnetic relaxation and structure of aqueous solutions. J.Solution Chem., 1973, v.2, Ш 1/2, p.239-252.

102. Harned H., Owen B. The physical chemistry of electrolytic solutions. -N.Y.: Reinhold Publ.Corp., 1958, p.358-370.

103. Hawley S.A. Reversible pressure-temperature denaturation of chymotrypsinogen. Biochemistry, 1971, v.10, p.2436-2442.113» Heppler L.G. Thermal expansion and structure in water and aqueous solutions. Canad.J.Chem., 1969, v.47, Ж 24, p.4613-4617.

104. Hirata P., Arakawa K. Molar volume of ions. Bull. Chem.Soc. Japan, 1973, v.46, N 11, p.3367-3369.

105. H^iland H. Volume of ionisation of monocarboxilic acids in aqueous solution from density measurements at 25 °C.-J.Chem.Soc.Paraday Trans. I, 1974, v.70, p.1180-1189.

106. H^iland H., Holvik H. Partial molal volumes and compressibilities of carbohydrates in water. J.Sol.Chem., 1973, v.7, Ж 8, p.587-596.

107. Htfiland H., Vikingstad E. Partial molal volumes and volumes of ionization of hydrocarboxilic acids in aqueous solution at 25, 30 and 35°C. J.Chem.Soc. Faraday Trans. I, 1975, v.71, N 9, p.2007-2016.

108. H^iland H., Vikingstad E. Isentropic apparent molal com-pessibilities of ionization of carboxylic acids in aqueous solution. J.Chem.Soc.Trans. I., 1976, v.72,p.1441-1447.

109. Hjrfiland H., Vikingstad E. Isentropic apparent molal compressibilities of alcohols in aqueous solution. Relation to van der Waals radii and the scaled particle theory. -Acta Chem.Scand., 1976, v.A 30, N 9, p.692-696.

110. Howarth O.W., Lian L.Yu. Structuring of denatured ribo-nuclease-A. J.Chem.Soc.Chem.Comm. , 1981, ЬТ 6, p.258-259.

111. Hussey M., Edmonds P.D. Ultrasonic examination of pro-ton-tranfer reactions in aqueous solutions of glycine.-J.Acoust.Soc.Amer., 1971, v.49, N 4 (part 2), p.1309-1316.

112. Kaulgud M.V., Rao K.S.M. Isentropic compressibility behavior of dilute solutions of alcohols in water. J. Chem.Soc. Faraday Trans I, 1979, v.75, p.2237-2245.

113. Kelly M.J., Reithel F.J. A Thermodynamic analysis of the monomer-dimer association of ^-lactoglobuline A at the isoelectric point. Biochemistry, 1971, v.10, N 13, p.2639-2644.

114. Kessler L.W., Dunn F. Ultrasonic investigation of the conformational changs of bovine serum albumin in aqueous solution. J.Phys.Chem., 1969, v.73, N 12, p.4256-4262.

115. Kharakoz D.P., Sarvazyan A.P. Hydration and adiabatic compressibility changes of oC-chymotripsinogen denatu-ration. Studia Biophysica, Berlin, 1980, v.79, p.179-180.

116. Khare P. Compressibilities of some electrolyte solutions in relation to their stepwise dissociation. Trans. Faraday Soc., 1962, v.58, p.359-362.

117. Kihara H., Takanashi E., Yamamura K., Tabushi I. A kinetic study of the unfolding of myoglobin at low pH, monitored by absorbance and circular-diehroism stoppedflow. Biophys.Biochem.Acta, 1982, v.702, p.249-253.

118. Kirshnerova J., Farrell P.G., Edwards J.T. Dielectric increments and the conformations of amino acids and be-taines in water. J.Phys.Chem., 1976, v.80, N 18,p.1974-1980.

119. Kirschenbaum D.M. A compilation of amino acid analyses of proteins. Analitical Biochem., 1973, v.52, N 1, p.234-254.

120. Klapper M.H. On the nature of protein interior. Biophys.Biochem. Acta, 1971, v.229, p.557-566.

121. Klotz I.M. Accessibility of nonpolargroups in proteins.-Archives of Biochem.Biophys., 1970, v.138, p.704-706.

122. Laliberte L.H., Conway B.E. Solute and solvent structure effects in volumes and compressibilities of organic ions in solution. J.Phys.Chem., 1970, v.74, N 23, p.4116-4125.

123. Lee В., Richards P.M. The interpretation of protein structures: estimation of static accessibility. J. Mol.Biol., 1971, v.55, p.379-400.

124. Makino Sh., Noguchi H. Volume and sound velocity changes associated with coil-|5 transition of poly(S-carboxymethyl-L-cysteine) in aqueous solution. Biopoly-raers, 1971, v.10, N 7, p.1253-1260.

125. Mathieson J.G., Conway B.E. Partial molal compressibility of salts in aqueous solution and assignment of ionic controbution. J.Solution Chem., 1974, v.3, N 6, p.455-477.

126. Millero F.J. The partial molal volumes of electrolytes in aqueous solutions.-In: Water and water solutions. N.Y.: Willey Interscience, 1973, p.519-595.

127. Millero F.J., Surdo A., Shin Ch. The apparent molal volumes and adiabatic compressibilities of aqueous amino acids at 25°C. J.Phys.Chem., 1978, v.82, p.784-792.

128. Millero F.J., Ward G.K., Chetirkin P. Partial specific volume, expansibility, compressibility, and heat capacity of aqueous lysozyme solutions. J.Biol.Chem., 1976, v.251, N 13, p.4001-4004.

129. Millero F.J., Ward G.K., Chetirkin P.V. Relative sound velocities of see salts at 25°C. J. Acoust. Soc. Amer., 1977, v.61, IT 6, p. 1492-1498.

130. Millero F.J., Ward G.K., Lepple F.K. Isotermal compressibility of aqueous sodium chloride, magnesium chloride, sodium sulfate, and magnesium sulfate solutions from 0 to 45°C at 1 atm. J.Phys.Chem., 1974, v.78, N 16, p.1636-1643.

131. Miyahara Yu. Adiabatic compressibility of aqueous solution. III. Egg Albumin. Bull.Chem.Soc. Japan, 1956, v.29, N 6, p.741-742.

132. Morozov V.N., Morozova T.Ya. Viscoelastic properties of protein crystals: triclinic crystals of hen egg white lysozyme in different conditions. Biopolymers, 1981, v.20, p.451-467.

133. Nakajama H., Hashimoto M., Hydrates of organic compounds. V. The clatrate hydration of alcohols. Bull. Chem.Soc. Japan, 1980, v.53, p.2427-2433.

134. Nakajima Т., Komatsu Т., TTakagawa T. Apparent molal volumes and adiabatic compressibilities of n-alkanols and -alkane diols in dilute aqueous solutions at 5, 25 and 45°C. I. Apparent molal volumes. Bull.Chem. Soc. Japan. 1975, v.48, IT 3, p.783-787.

135. TTeal J.L., Goring P.A. Volume-temperature relationships of hydrophobic and hydrophilic nonelectrolytes in water. J.Phys.Chem., 1970, v.74, IT 3, p.658-664.

136. TTikitin S.Ya., Chistyakova L.A., Kravchenko IT.A., Sar-vazyan A.P., Yufit S.S. A study of the relative changes of the compressibility of the globular protein in solution using ultrasonic method. Studia biophysica, Berlin, 1976, v.59, N 3, p.171-179.

137. Noguchi H., Yang J.Т. Dilatometric and refractometric studies of the helix-coil transition of poly-l-gluta-mic acid in aqueous solution. Biopolymers, 1963,v.l, И 4, p.359-370.

138. Uoguchi H., Yang J.T. Volume and sound velocity changes accompanying the «/-helix to {5 -form and coil to Ы -helix transitions in aqueous solution. Biopolymers, 1971, v.10, p.2569-2579.

139. Ogushi M., Wada A. "Molten-globule state": a compact form of globular proteins with mobile side-chains. -FEBS Letters, 1983, v.164, N 1, p.21-24.

140. Owen B.B., Kronick P.L. Standard partial molal compressibilities by ultrasonics. II. Sodium and potassium chlorides and bromides from 0 to 30°C. J.Phys.Ghem., 1961, v.65, N 1, p.84-87.

141. Page D.I. The scattering of neutrons by liquid water. -In: Water: A Comrehansive Treatise. N.Y.: Plenum Press, 1972, v.1, ch.9, p.333-362.

142. Pierotti R.A. Aqueous solution of nonpolar gases. J. Phys.Chem., 1965, v.69, N 1, p.281-288.

143. Privalov P.L. Stability of protein. Small globular proteins. Adv. Protein Chem., 1979, v.33, p.167-241.

144. Puett D. The equilibrium unfolding parameters of horse and sperm whale myoglobin. J.Biol.Chem., 1973, v.248, N 13, p.4623-4634.

145. Reiss H. Scaled particle methods in the statistical thermodinamics of fluids. In: Adv.Ghem.Phys., - London: Interscience, 1965, v.9, p.1-84.

146. Ruckpaul К., Grill Н., Jung F. pH-Abhangigkeii des Zirkulardich.ro ismus des Hamoglobins von Mensch und Rind sowie des Pferdemyoglobins. Acta Biol.Med.Germ., 1970, Bd.24, s.25-32.

147. Sakurai M. Apparent molal volumes of some organic electrolytes in a dilute aqueous solution at 5, 25, and 45°C. Bull.Chem.Soc. Japan, 1973, v.46, p.1596-1602.

148. Sarvazyan A.P. Development of methods of precise ultrasonic measurements in small volumes of liquids. Ultrasonics, 1982, v.20, p.151-154.

149. Sarvazyan A.P., Hemmes P., Relaxational contributions to protein compressibility from ultrasonic data. Bio-polymers, 1979, v.18, p.3015-3024.

150. Sarvazyan A.P., Kharakoz D.P., Hemmes P. Ultrasonic investigation of the pH-dependent solute-solvent interactions in aqueous solutions of amino acids and proteins. J.Phys.Chem., 1979, v.83, N 13, p.1796-1799.

151. Sasaki Т., Yasunaga T. Studies of hydration by ultrasonic interferometer. V. The change of hydration of inorganic electrolytes with temperature. Bull.Chem. Soc. Japan, 1955, v.28, И 4, p.269-271.

152. Shen L., Hermans J.Jr. Kinetics of conformation change of sperm-whale myoglobin. I. Folding and unfolding of metmyoglobin following pH jump. Biochemistry, 1972, v.ll, N 10, p.1836-1849.

153. Sherman F.B. Determination of water with a modified Karl Fischer reagent. Talanta, 1980, v.27, p.1067-1072.

154. Shiio H., Ogawa Т., Yoshihashi H. Measurement of the amount of bound water by ultrasonic interferometer. -J.Am.Chem.Soc., 1955, v.77, N 19, p.4980-4982.

155. Shiio H. Ultrasonic interferometer measurements of the amount of bound water. Saccharides. J.Amer.Chem.Soc., 1958, v.80, И 1, p.70-73.

156. Shrake A., Rupley J.A. Environment and exposure to solvent of protein atoms. Lysozyme and insulin. J.Mol. Biol., 1973, v.79, N 2, p.351-371.

157. Stillinger F.H. Structure of aqueous solutions of non-polar solutes from the standpoint of scaled-particle theory. J.Solution.Chem., 1973, v.2, ШТ 2/3, p.141-158.

158. Stokes R.H., Robinson R.A. Solvation equilibria in very concentrated electrolyte solutions. J.Solution Chem., 1973, v.2, Ш 2/3, p.173-191.

159. Surdo A., Shin Ch., Millero F.J. The apparent molal volume and adiabatic compressibility of some organic solutes in water at 25°C. J.Chem.Eng.Data, 1978, v.23, И 3. p.197-201.

160. Takano Т., Dickerson R.E. Redox conformation changes in refined tuna cytochrome C. Proc.Hatl.Acad.Sci. USA, 1980, v.77, N 11, p.6371-6375.

161. Tanford Ch. The interpretation of hydrogen ion titration curves of proteins. Adv.Protein Chem., 1962, v.17, p.69-165.180a.Tanford Ch. Protein denaturation. Parts A and В Adv. Prot.Chem., 1968, v.23, p.121-282; Part С - ibid., 1970, v.24, p.1-95.

162. Tamura К., Sasaki Т. Ionic hydration in aqueous electrolyte solutions and its parameters. Bull.Chem.Soc. Japan, 1963, v.36, p.975-980.

163. Teller D.C. Accessible area,packing volumes and interaction surfaces of globular proteins. Nature, 1976, v.260, IT 5553, p.729-731.

164. Terasawa S., Itsuki H., Arakawa S. Contribution of hydrogen bonds to the partial molar volumes of nonionic solutes in water. J.Phys.Chem., 1975, v.79, H 22,p.2345-2351.

165. Traube J. Raum der Atome. Summlung chemischer und chemischtechnischer Vortrage, 1899, Bd.4, H.7-8.

166. Vajdya-:S.TT., Kennedy G.C. Compressibility of 18 molecular organic solids to 5 kbar. J.Chem.Phys., 1971, v.55, N 3, p.987-992.

167. Van Gelder B.F., Slater E.C. The extinction coefficient of cytochrome C. Biophis. Biochem. Acta, 1962, v.58, N 3, p.593-595.

168. Verrall R.E., Conway B.E. Partial molar volumes and adiabatic compressibilities of tetraalkylammonium and aminium salts in water. II. Volume and volume change relationships. J.Phys.Chem., 1966, v.70, IT 12,p.3961-3969.

169. Walraffen G.E. Raman and infrared spectral investigations of water structure. In : Water: A Comprehan-sive Treatise. - N.Y.: Plenum Press, 1972, v.l, ch.5, p.151-214.

170. Zipp A., Kauzmann W. Presure denaturation of metmyo-globine. Biochemistry, 1973, v.12, N 21, p.4217-4228.