Неупругое рассеяние света в модельных белках и полупроводниковых наноструктурах CdSe/ZnS, функционализированных пептидами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.02, кандидат физико-математических наук Байрамов, Фарид Бахыш оглы

• Байрамов, Фарид Бахыш оглы
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Байрамов, Фарид Бахыш оглы

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СПЕКТРОСКОПИЯ НЕУПРУГОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК, ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫХ СПЕЦИФИЧЕСКИМИ ЛИГАНДАМИ

1.1. Основы теории неупругого рассеяния света в белках

1.2. Литературный обзор работ по экспериментаоьному исследованию неупругого рассеяния света в белках

1.3. Основные свойства белков лнзоцима и ИссАЕс.

1.4. О необходимости функционалшации полупроводниковых квантовых точек биоснецифическнми лигандами

1.5 Основные преимущества ПКТ но сравнению с органическими и ' металлическими флуоресцентными метками

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ПОДХОДЫ И МЕТОДЫ ПОДГОТОВКИ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Описание установки н методики для исследования спектров неупругого рассеяния света.

2.2. Получение микрокрис! аллов лнзоцима и белка КесАЕс с помощью моднфнфицированного метода "висящей капли".

2.3. Изучение микрокрис галлов белка 1*есАЕс с помощью конфокального микроскопа.

2.4. Изучение микрокристаллов 1*есАЕс с помощью атомно-енловой

Микроскопии

2.5. Выводы.

ГЛАВА 3. ЛАЗЕРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ НЕУПРУГОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА МИКРОКРИСТАЛЛОВ ЛИЗОЦИМА И БЕЛКА ЯесАЕс

3.1. Экспериментальные результаты и их обсуждения

3.2. Выводы.

ГЛАВА 4. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК СаБе/гпБ, ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫХ ЛИГ АНДАМИ И ИХ СПЕЦИФИЧЕСКОЕ ВЗАИМДЕЙСТВИЕ С РАКОВЫМИ КЛЕТКАМИ МПА-МВ

4.1. Экспериментальные результаты и их обсуждения

4.1.1. Спектры оптического поглощения

4.1.2. Неунругое рассеяние света оптическими колебаниями водных растворов ПКТ СсШе/ХпБ, функционализнрованных ССССКСВ-иептидами.

4.1.3. Люминесценция ПКТ С{Ш, функционализнрованных пептидами

4.1.4. Люминесценция ПКТ Сс18, функционализнрованных пептидами ССССЖУАУ.

4.1.5. Исследование с помощью флуоресцентного микроскопа ПКТ, функционализнрованных раковыми клетками МБА-МВ

4.2.Вывод ы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Неупругое рассеяние света в модельных белках и полупроводниковых наноструктурах CdSe/ZnS, функционализированных пептидами»

Актуальность темы. Современная биофизика представляет собой бурно развивающуюся междисциплинарную область знаний, определяемую быстрым развитием новых методов исследований структур и их взаимодействий, проявляющихся в биологических процессах. Прежде всего, это связано с возникновением в биофизике и молекулярной биологии нового направления - протеомики, изучающей взаимосвязь биологической активности белков и их структуры на молекулярном уровне. Это чрезвычайно важно как для фундаментальной науки, так и для биотехнологии. Другое важное и интенсивно развиваемое направление биофизики связано с исследованием нового класса низкоразмерных структур - полупроводниковых квантовых точек (ПКТ), функционализированных биоспецифическими лигандами (в частности, пептидами), обладающими строгим сродством к клеточным структурам. Всё возрастающий интерес к такому классу материалов связан с уникальными флуоресцентными свойствами ПКТ в сравнении с традиционными органическими флуорофорами, что позволяет создавать эффективные биомаркеры и биосенсоры, средства адресной доставки лекарственных препаратов к клеткам-мишеням и онкологические диагностикумы. Развитие таких новых нанобиотехнологий немыслимо без фундаментальных структурных исследований и детального понимания физических процессов, протекающих как в отдельности в исходных системах - белковых молекулах и ПКТ, так и в целостной функционализированной структуре.

Структурные свойства белков на молекулярном уровне исследуются практически всеми самыми современными физическими методами такими как, рассеяние рентгеновских лучей, нейтронов, синхротронного излучения, электронная микроскопия, ЯМР-, оптическая- и ИК-спектроскопии и др. При этом требуются дорогостоящее оборудование и высококачественные кристаллы белков, имеющие большие линейные размеры. Для их получения необходимо использовать достаточно трудоемкие методы.

Одним из наиболее важных и перспективных методов изучения вторичной структуры белков и закономерностей их конформационного поведения является лазерная спектроскопия неупругого (рамановского) рассеяния света (НРС) на колебаниях отдельных молекул. Исследование колебательных мод, зависящих от массы атомов и сил межатомного взаимодействия биомолекул, позволяет получить ценную информацию о механизмах химического, внутримолекулярного и межмолекулярного взаимодействия, о вторичной, а также третичной структуре белков. Это в первую очередь, связано с зависимостью спектральных параметров различных характеристических линий от коиформации и локального окружения макромолекул, от механизмов межмолекулярных взаимодействий. Метод быстро развивается вместе с прогрессом лазерных, оптоэлектронных и компьютерных технологий. В настоящее время он становится все более привлекательным для выполнения разнообразных структурных исследований на молекулярном уровне. Дальнейшее совершенствование спектроскопии НРС в биомолекулах может играть важную роль в создании высокочувствительных аналитических методов, необходимых для развития перспективных направлений молекулярной диагностики. Высокая значимость и недостаточная разработанность указанных проблем протеомики определяет актуальность выбранной темы исследований.

Основная цель работы: 1. Получить и исследовать спектры неупругого рассеяния света микрокристаллов модельных белков лизоцима и ЯесАЕс в низкочастотном диапазоне внутрирешеточных колебаний молекул в элементарной ячейке и высокочастотном диапазоне молекулярных колебаний различных атомов, образующих химические связи. Установить спектральные параметры, позволяющие определять степень структурной упорядоченности белков и дающие информацию о механизмах внутри- и межмолекулярных взаимодействий.

2. Методами спектроскопии неупругого рассеяния света, люминесценции и оптического поглощения с использованием разработанных подходов исследовать суспензии ПКТ, сопряженные с короткими пептидами.

3. Исследовать специфичность взаимодействия с раковыми клетками ПКТ, функционализированных пептидами, имеющими сродство к интегринам раковых клеток.

Научная новизна работы:

1. Впервые получены и сопоставлены с данным по лизоциму спектры неупругого рассеяния света микрокристаллов белка 11есАЕс. При этом кристаллизация ЯесАЕс также осуществлена впервые модифицированным методом «висящей капли». В спектрах 11есАЕс выделены линии, позволяющие определить с высокой точностью относительное содержание аминокислот в белке в а-, р- и у-конформациях и удостоверить высокую степень совершенства выращенных микрокристаллов.

2. Впервые с применением спектральных методов (в том числе спектроскопии неупругого рассеяния света) и разработанных подходов исследованы ПКТ Сс18е/2п8 , функционализированные пептидами с различной степенью сродства к интегринам раковых клеток МОА-МВ-435. Выявлены особенности электронных, оптических и колебательных свойств таких наноструктур. Показано, что взаимодействие таких ПКТ с раковыми клетками строго дискриминируется по наличию или отсутствию флуоресценции, отвечающей экситонному переходу между основными уровнями размерного квантования 18з/2(Ъ) - 18(е).

Апробация работы. Обоснованность и достоверность результатов работы подтверждается их обсуждением на отечественных и международных конференциях и публикациями в ведущих реферируемых журналах. Результаты докладывались на следующих конференциях: 11 -ой Международной конференции по рассеянию фононов в конденсированных средах, С-Петербург, 2004; 14-ом Международном симпозиуме «Наноструктуры: физика и технология», 2005, С-Петербург; Конференции Европейского общества по материаловедению - «Современные направления в нанонауках - от материалов к применениям», секция «Нанобиотехнологии», Ницца, Франция, 2006; 10-ом Международном венчурном семинаре «Российские технологии для промышленности» 2006, С-Петербург; 3-ей Международной конференции науки о материалах, 2006, Кишинёв; Конференции - «Молекулярная генетика, биофизика и медицина сегодня» Бреслеровские чтения II, 2007, С-Петербург; Международной конференции по функционализированным материалам и нанотехнологиям, 2007, Рига; Европейском симпозиуме международного общества оптических технологий (SPIE) по микроэлектронике для нового тысячелетия, 2007, Масполамос, Испания; Международной конференции «Химия и применения наноструктур», 2007, Минск; 8-ой Российской конференции по физике полупроводников, «Полупроводники-2007», Екатеринбург; 14-ой Международной конференции по биоинженерии и медицинской физике, 2008, Рига; Европейской конференции по нанотехнологиям стран Северной Европы, 2008, Копенгаген, Дания; Международной конференции «Комбинационное рассеяние - 80 лет исследований, 2008, Москва и Международном форуме по нанотехнологиям «Rusnanotech 08», Москва, 2008.

Основные научные положения, выносимые на защиту;

1. В полученных впервые спектрах НРС микрокристаллов белка RecAEc спектральные параметры линий Phe при 1004 см"1, Тгр при 1554 см"1 и при 1664,6 см"1 (линия Амида I) позволяют определить структурные характеристики белка и степень совершенства таких микрокристаллов.

2. Измерения спектров оптического поглощения и люминесценции ПКТ позволяют отбирать структуры, обладающие малой полушириной линии люминесценции и высокой относительной эффективностью излучения, а комплексные исследования оптическими методами оптимизированных комплексов таких ПКТ, фунцианализированных короткими пептидами позволяют установить особенности электронных, оптических и колебательных свойст в таких наноструктур.

3. Функционализация ПКТ пептидом, последовательность 4-х концевых аминокислот которого имеет сродство к мембранным интегринам раковых клеток, обеспечивает селективное связывание таких

ПКТ с раковыми клетками, обнаруживаемое по флуоресценции, отвечающей экситонному переходу между основными уровнями размерного квантования 18з/2(к) — Щг).

Достоверность и надежность резулыаюв обеспечивается тщательной комплексной проработкой технического обеспечения экспериментов с разработкой прецизионных методик получения микрокристаллических образцов модельных белков лизоцима и ЯесАЕс и проведением высокоточных измерений, а также выполнением тестовых измерений с проверкой воспроизводимости результатов. Помимо этого, такая цель достигалась сопоставлением с результатами, полученными при одинаковых экспериментальных условиях на исходных образцах, начиная с буферного раствора, а также на модельных образцах белка лизоцима. С этой же целью для всех 20 стандартных аминокислот создан собственный банк спектральных данных и основные научные положения экспериментально и георетически обоснованы.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 21 работе в отечественных и зарубежных изданиях.

Личный вклад автора: Научные результаты исследований, содержащиеся в диссертации, получены автором на равных правах с соавторами и при его непосредственном участии на всех этапах работы. Он принимал участие в постановке задач, в работах по усовершенствованию методики получения микрокристаллов лизоцима и белка И.есАЕс, в измерениях спектров НРС в таких микрокристаллах и полупроводниковых наноструктурах, функционализированных различными пептидами, в измерениях спектров люминесценции, в обработке, анализе полученных данных и интерпретации результатов. Доля участия автора в опубликованных по теме диссертации работах составляет от 30% до 80%.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав («Литературный обзор», «Экспериментальные подходы и подготовка объектов исследования», «Лазерная спектроскопия неупругого рассеяния света микрокристаллов лизоцима и белка КссАЕс», «Оптические свойства полупроводниковых квантовых точек Сс18е/2п8 и их специфическое взаимодействие с раковыми клетками ¡УША-МВ-435»), Заключения, Выводов и Списка цитированной литературы, включающего 136 работ отечественных и зарубежных авторов. Диссертация изложена па 133 страницах и включает 23 рисунка и 3 таблицы.

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Байрамов, Фарид Бахыш оглы

Основные результаты диссертационной работы, определяющие ее научную новизну, можно кратко сформулировать следующим образом:

1. В полученных спектрах неупругого рассеяния света микрокристаллов белка 11есАЕс идентифицирован ряд линий, позволяющих судить о различных уровнях структуры белка. Узкая линия при 1004 см"1 приписана деформационным колебаниям атомов ароматического фенольного кольца РЬе. Полуширина этой линии равна Г= 6,0 см'1, что впервые позволяет определить время жизни таких колебаний т = 0,9 пикосекунд.

2. Значение частоты линии при 1554 см"1 позволяет определить величину торсионного угла X'1 (С?1-С-С^-С1) = (114 ± 0,5)°, что хорошо согласуется с расчетным значением средней величины этого угла/==(113±4)°.у обоих остатков триптофана: Тгр-290 и Тгр-308.

3. Выполнено каноническое разложение выделенной полосы Амида I при V = 1664,6 ± 0,3 см"1 и полушириной Г= 45,8 ± 1,0 см"1 на спектральные составляющие, что позволило определить численные значения содержания аминокислотных остатков белка в в «-спиралях (32,6%), /?-листах (19,0%) и нерегулярных у-конформациях (48,4%).

4. Анализ спектров неупругого рассеяния света микрокристаллов белка ЯесАЕс позволил сделать вывод о высоком совершенстве кристаллической структуры выращенных микрокристаллов.

5. Экспериментальные измерения спектров оптического поглощения и люминесценции ПКТ Сс18/2п8е позволяют отобрать структуры, с малой полушириной линии люминесценции (26,8 нм) и высокой относительной эффективностью излучения, а комплексные исследования оптическими методами с привлечением спектроскопии НРС оптимизированных комплексов таких ПКТ, фунцианализированных короткими пептидами, позволяют установить особенности электронных, оптических и колебательных свойств таких наноструктур.

6. Функционализация ПКТ пептидом, последовательность 4-х концевых аминокислот которого имеет сродство к мембранным интегринам раковых клеток MDA-MB-435, обеспечивает селективное связывание таких ПКТ с раковыми клетками, обнаруживаемое по флуоресценции, отвечающей экситонному переходу между основными уровнями размерного квантования lS3/2(h) - IS(e).

Работа поддержана грантами: МНТЦ №2006 (2002-2004), МНТЦ №2007 (2002-2004), ИНТ АС 03-51-6314 (2005-2007), РФФИ 06-02 16304-а

2006-2008) и Президиума РАН «Основы фундаментальных исследований нанотехнологий и наноматериалов» - Нанобиотехнологии (2009).

Автор чтит память о своем первом учителе и первом научном руководителе, Владиславе Александровиче Ланцове, идеи и советы которого оказали решающее влияние при выборе научной деятельности, а моральная поддержка, неиссякаемый оптимизм и неоценимая помощь помогали на всех этапах выполнения работы. Автор выражает искреннюю благодарность руководителю работы Дмитрию Михайловичу Байтину за совместный труд и помощь при заключительной работе над диссертацией. Особые слова благодарности Е.А. Глазунову за организацию и помощь в приготовлении образцов, за ценные консультации и замечания при написании рукописи, а также М.Г. Петухову, Г.Н. Рычкову и A.B. Швецову за полезные обсуждения и предоставление расчетных значений торсионных углов для Тгр-290 и Тгр-308, полученных ими методом молекулярной динамики для белка RecA, и В.В. Топорову за помощь в организации и проведении экспериментальных работ. Слова благодарности автор выражает всему коллективу Отделения молекулярной и радиационной биофизики ПИЯФ за всестороннюю поддержку.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Байрамов, Фарид Бахыш оглы, 2010 год

1. Landsherg G.S., Mandelstam L.I. Uber die Lichtzerstrenung in Kristallen. // Zs. Phys. B. -1928.-v.50.-pp.750.

2. Raman С .V., Krishnan K.S. A New Type of Secondary Radiation. // Nature. -1928. -v.121. -pp.508-511.

3. Гинзбург B.JI., Фабелинский И.Л. Еще раз к истории открытия комбинационного рассеяния света. // Вестник РАН. -2003. -т.73. -С.215-227.

4. Фабелинский И.Л. Комбинационному рассеянию света 70 лет. // УФН. -1998. -т.168. -С.1341.

5. Горелик B.C., Сущинский М.М., Комбинационное рассеяние света в кристаллах, УФН. -1969. -т.98. -С.2. Сущинский М.М. Резонансное рассеяние света, УФН. -1988. -Т.154.-С.З.

6. Loudon R . The Raman Effect in Crystals. // Advances in Physics. -1964. -v.52. -pp. 424482.

7. Набиев И.P., Ефремов P.Г., Чуманов Г.Д. Гигантское комбинационное рассеяние и его применение к изучению биологических молекул. // Успехи физических наук. -1988. -т. 154. -С.459-496.

8. Ojha А.К., Singha A., Dasgupta S., Singh R.K., and Roy A. pH dependent surface enhanced Raman study of the Phe+ag complex and DFT calculations for spectral analysis. // Chemical Physics Letters. -2006. -v.431. -pp. 121 -126.

9. Sonois V., Faller P., Bacsa W., Fazouan N., and Esteve A. Nanoscale needle shaped histidine and narrow vibrational Raman bands using visible excitation. // Chemical Physics Letters. -2007. -v.439. -pp.360-363.

10. Hannah S., Shafaat B.S., Michael T.J., and Judy E.R. Resonance Raman Characterization of a Stable Tryptophan Radical in an Azurin Mutant. // J. Phys. Chem. B. -2009. -v.113. -pp.382-388.

11. Tu E.R. Raman spectroscopy in biology: Principles and applications. New York, Wiley. -1982.

12. Austin J.C., Rodgers K.R., Spiro T.G. Protein structure from ultraviolet resonance Raman spectroscopy.In: Methods in enzymology. Chap. 15. -1993. -v.226. -pp.374-396.

13. Carey P.R. Raman spectroscopy, the sleeping giant in structural biology, awakes. // J. Biol. Chem. -1999. -v.274. -pp.26625-26628.

14. Kudryavtsev A.B., Christopher G., Smith C.D., Mirov S.B., Rosenblum W.M., DeLucas W.M. The elect of ordering of internal water in thaumatin and lysozyme crystals as revealed by Raman method. // J. Cryst. Growth. -2000. -v.219. -pp. 102-114.

15. Raso S.W., Clark P.L., Hasse-Pettingell C., King J., Thomas G.L., Distinct Jr. cysteine sulfhydryl environment detected by analysis of Raman S-H markers of Cys-Ser mutant proteins. // J. Mol. Biol. -2001. -v.307. -pp.899-911.

16. Carey P.R., Dong J. Following Ligand Binding and Ligand Reactions in Proteins via Raman Crystallography. // Biochemistry. -2004. -v.43. -pp.8885-8893.

17. Tuma R. Raman spectroscopy of proteins: From peptides to large assembles. // J. Raman Spectrosc. -2005. -v.36. -pp.307-319.

18. Carey P.R. Raman crystallography and other biochemical applications of Raman microscopy. //Annu Rev Phys Chem. -2001. -v.57. -pp.527-554.

19. Gelder J.D., Gussem K.D., Vandenabeele P. and L. Moens. Reference database of Raman spectra of biological molecules. // J. Raman Spectrosc. -2007. -v.38. pp.1133-1147.

20. Takeuchi H., and Harada I. Normal coordinate analysis of the indole ring. // Spectrochim. Acta. -1986. -v.42A. -pp. 1069-1078.

21. Takeuchi H., Kimura Y., Koitabashi I., and Harada I. Raman bands of N-deuterated histidinium as markers of conformation and hydrogen bonding. // J. Raman Spectrosc. -1991. -v.22. -pp.233-236.

22. Takeuchi H., Matsuno M., Overman S.A., and Thomas G.J., Raman Jr. linear intensity difference of flow-oriented macromolecules: Orientation of the indole ring of tryptophan-26 in filamentous virus fd. // J.Am. Chem. Soc. -1996. -v.l 18. -pp.3498-3507.

23. Benevides J.M., Overman S.A., and Thomas G.J., Raman Jr. Spectroscopy of Proteins Current Protocols in Protein Science. John Wiley & Sons, Inc. 17.8.1-17.8.35 (2003).

24. Wojtuszewski K., and Mukerji I. The HU-DNA binding interaction with UV resonant Raman spectroscopy: Structural elements of specificity. // Protein Science. -2004. -v. 13. -pp. 2416-2428.

25. Wen Z.Q., Thomas G.J., UV Jr. resonance Raman spectroscopy of DNA and protein constituents of viruses: Assignments and cross sections for excitations at 257, 244, 238, and 229 nm. // Biopolymers. -1998. -v.45. -pp.247-256.

26. Overman S.A., Thomas G.J., Novel Jr. vibrational assignments for proteins from Raman spectra of viruses. //J. Raman Spectrosc. -1998. -v.29 -pp.29 (1998).

27. Wen Z.Q., Thomas G.J., Ultraviolet Jr. resonance Raman spectroscopy of the filamentous virus Pf3: Interaction of Trp 38 specific to the assembled virion subunit. // Biochemistry.2000. -v.39. -pp. 146-152.

28. WenV, Thomas G.J., Overman SA, Bondre P. Structure and organization of bacteriophage Pf3 probed by Raman and ultraviolet resonance Raman spectroscopy. // Biochemistry.2001.-v.40. -pp.449-458.

29. Gelder J.D., Gussem J.D., Vandenabeele P. Vos P.D., and Moens L. Methods for extracting biochemical information from bacterial Raman spectra: An explorative study on Cupriavidas metalladurans. // Analytical chimica acta. -2007. -v.585. -pp.234-240.

30. Lord R.C., and Yu N. Laser-excited Raman spectroscopy of biomolecules. I. Native lysozyme and its constituent amino acids. // J. Mol. Biol. -1970. -v.50. -pp.509-524.

31. Bussian B.M., Sandler C. How to determine protein secondary structure in solution by Raman Spcctrosxopy: Practical guide and test case DNase I.// Biochemistry. -1989. -v.28. -pp.4271.

32. Xu M., Shashilov V., and Lednev I.K. Probing the Cross-a Core Structure of Amyloid Fibrils by Hydrogen-Deuterium Exchange Deep Ultraviolet Resonance Raman Spectroscopy. J. Am. Chem. Soc. -2007. -v. 129. -pp. 11002-11003.

33. Story R.M., Weber I.T. & Steitz T.A. The structure of the E. coli recA protein monomer and polymer. // Nature. -1992. -v.355. -pp.318-325.

34. Story R.M., & Steitz R.M., T. A. Structure of the recA protein-ADP complex. // Nature. -1992.-v.355.-pp.374-376.

35. Xing X., and Bell C.E. Crystal Structures of Escherichia coli RecA in a Compressed Helical Filament. // Mol. Biol. -2004. -v.342. -pp.1471-1485.

36. Roca A.I., and Cox M.M. RecA protein: structure, function, and role in recombinational DNA repair. // Prog. Nucl. Acid. Res. -1997. -v.56. -pp. 129-223.

37. Kowalczykowski S.C., Dixon D.A., Eggleston A.K., Lauder S.D., and Rehrauer W.M. Biochemistry of homologous recombination in Escherichia coli. // Microbiol. Rev. -1994. -v.58.-pp.401-465.

38. Lusetti S.L., and Cox, M.M. The bacterial RecA protein and recombinational DNA repair of stalled replication forks. // Annu. Rev. Biochem. -2001. -v.71. -pp.71-100.

39. Cromie G.A., Connelly J. C., and Leach D.R. Recombination at double-strand breaks and DNA ends:conserved mechanisms from phage to humans. // Mol. Cell. -2001. -v.8. -pp. 1163-1174.

40. Neale M.J., Keeney S. Clarifing the mechanisms of DNA starnd exchange in meotic recombination. // Nature. -2006. -v.442. -pp. 153-158.

41. Ланцов В.А., Бакланова И.В., Дудкина А.В. и Киль Ю.В. Регулироание рекомбинационной активности у бактерий. // Бреслеровские чтения II. Молекулярная генетика, биофизика, и медицина сегодня. ПИЯФ, С.-Петербург. -2007.-С.110-122.

42. Петухов М.Р., Лебедев Д.В., Карелов Д.В. и Исаев-Иванов В.В. Крупномасштабная конформационная подвижность филамента белка RecA. // Бреслеровские чтения И. Молекулярная генетика, биофизика, и медицина сегодня. ПИЯФ, С.-Петербург. -2007. С.99-109.

43. Петухов М.Г. Киль В. Ланцов В.А. О природе терморезистентности белков: стабильность альфа-спиралей белков RecA термофильных бактерий. // Докл. Акад. Наук. -1997. -т.356. -С.268-271.

44. Petukhov М., Lebedev D., Shalguev V., Islamov A. Kuklin A., Lanzov V., Isaev-Ivanov V. Conformational flexibility of RecA protein filament: transitions between compressed and stretched states. // Proteins. -2006. -v.65. -pp.296-304.

45. Baitin D.M., Bakhlanova I.V., Kil Y.V., Сох M.M., and Lanzov V.A. Distinguishing Characteristics of Hyperrecombinogenic RecA Protein from Pseudomonas aeruginosa Acting in Escherichia coli. //J. Bacteriology. -2006. -v. 188. -pp.5812-5820.

46. Aihara H., Ito Y., Kurumizakal H., Terada Т., Yokoyama S., and Shibata T. An Interaction Between a Specified Surface of the C-terminal Domain of RecA Protein and Double-stranded DNA for Homologous Pairing. // J. Mol. Biol. -1997. -v.274. -pp.213221.

47. Roca A.I., and Singleton S. F. Direct Evaluation of a Mechanism for Activation of the RecA Nucleoprotein Filament. //J. Am. Chem. Soc. -2003. -v.125. -pp. 15366-15375.

48. Roberts J.W., Roberts C.W., and Craig N.L. Escherichia coli recA gene product inactivates phage lambda repressor. // Proc. Natl Acad. Sei. USA. -1978. -v.75. -pp. 4714-4718.

49. Little J.W. Autodigestion of LexA and phage lambda repressors. // Proc. Natl Acad. Sei. USA. -1984. -v.81. -pp. 1375-1379.

50. Roca A.I., and Cox M.M. The RecA protein: structure and function. // Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. -1990. -v.25. -pp.415-456.

51. DiCapua E., Engel A., Stasiak A., and Koller T. Characterization of complexes between RecA protein and duplex DNA by electron microscopy. // J. Mol. Biol. -1982. -v. 157. -pp.87-103.

52. DiCapua E., Schnarr M., Ruigrok R.W., Lindner P., and Timmins P.A. Complexes of RecA protein in solution. A study by small angle neutron scattering. // J. Mol. Biol. -1990. -v.214. -pp.557-570.

53. Egelman E.H., and Stasiak A. Structure of helical RecA-DNA complexes. Complexes formed in the presence of ATP-y-S or ATP. // J. Mol. Biol. -1986. -v.191. -pp.677-697.

54. VanLoock X., Yu M.S., Yang S., Reese J. T. and Egelman E. H. What is the structure of the RecA-DNA filament? // Curr. Protein Pept. Sei. -2004. -v.5. -pp.73-79.

55. Chen Z., Yang H., and Pavlctich N.P. Mechanism of homologous recombination from the RecA-ssDNA/dsDNA structures. // Nature. -2008. -v.453. -pp.489-496.

56. Стрелов В.И., Захаров Б.Г., Безбах И.Ж. и др. Кристаллизация белка лизоцима в прецизионно-управляемом градиенте температуры. // Кристаллография. -2007. -т. 52. -С.1134-1139.

57. Butt H.J., Downing К.H., Hansma P.К. Imaging the membrane protein bacteriorodopsin with the atomic force microscope. // Biophys. J. -1990. -v.58. -pp. 1473-1480.

58. Worcester D.L., Kim H.S., Miller R.G., Bryant P.J. Imaging bacteriorodopsin lattices in purple membranes with atomic force microscopy. // J. Vac. Sci. Technol. A. -1990. -v.8. -pp.403-405.

59. Hoh J.H., Sosinsky G.E., Revel J.P., Hansma P.K. Structure of the extracellular surface of the gap junction by atomic force microscopy. // Biophys. J. -1993. -v.65. -pp.149-163.

60. Vander K.O., Werf C.A. Putman J., Grooth B.G., Greve J. Adhesion force imaging in air and liquid by adhesion force mode atomic force microscope. // Appl. Phys. Lett. -1994. -v.65.-pp.1195-1197.

61. Yang J., Mou J., Shao Z. Structure and stability of pertussis toxin studied by in situ atomic force microscopy. // FEBS Lett. -1994. -v.338. -pp.89-92.

62. Radmacher M., Fritz M., Hansma H.G. Hansma P.K. Direct observation of enzyme activity with the atomic force microscope. // Science. -1995. -v.265. -pp. 1577-1579.

63. Yamada H., Hirata Y., Miyake J. Atomic force microscopy studies of photosynthetic protein membrane Langmuir-Blodgett films. // J. Vac. Sci. Technol. A. -1995. -v.13. -pp. 1742-1745.

64. Masai J., Shibata-Seki T., Ogawa Y. Sato K., Yanagawa H. Friction force microscopy of petide filament: an application to estimate the size of a supramolecular unit. // Thin Solid Films. -1996. -v.281-282. -pp.624-629.

65. Thomson N.H. Fritz M., Radmacher M.M., Cleveland J.P., Schmidt C.F., Hansma P.K. Protein tracking and detection of protein motion using atomic force microscopy. // Biophys. J. -1996. -v.70. -pp.2421-2431.

66. Hinterdorfer P., Baumgartner W. Gruber H.J., Schilcher K., Schilder H. Detection and localization of individual antibody-antigen recognition events by atomic force microscopy. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -1996. -v.93. -pp.3477-3481.

67. Perrin A., Lanet V., Theretz A. Quantification of specific immunological reactions by atomic force microscopy. // Langmuir. -1997. -v. 13. -pp.2557-2563.

68. Binnig G., Gerber Ch., Stoll E„ Albrecht T.R., Quate C.F. Atomic resolution with atomic force microscope.//Europhys. Lett.-1987.-v.3.-pp.1281-1287.

69. Durbin S.D., Carlson W.E. Lysozyme crystal growth studied by atomic force microscopy. //Journal of Crystal Growth. -1992. -v.122. -pp.71-79.

70. Konnert J.U., D'Antonio P., Ward K.B. Observation of growth steps, spiral dislocations and molecular packing on the surface of lysozyme crystals with the atomic force microscope. // Acta Cryst. D. -1994. -v.50. -pp.603-613.

71. Land T.A., Malkin A.J., Kuznetsov Yu.G., DeYoreo J.J. Mechanisms of protein crystal growth: An atomic force microscopy study of canavalin crystallization. // Phys. Rev. Lett. -1995. -v.75. -pp.2774-2777.

72. McPherson A. The science of macromolecular crystallization. // Structure. -1995. -v.3. -pp .759-786.

73. Kuznetsov Yu.G., Malkin A.J., Land T.A., DeYoreo J.J., Barba A.P., Konner J., McPherson A. Molecular resolution imaging of macromolecular crystals by atomic force microscopy. // Biophys. J. -1997. -v.72. -pp.2357-2364.

74. Жавнерко Г.К. Кучук Т.А., Агабеков В.Е., Галлямов М.О., Яминский И.В. Свойства и структура мономолекулярных пленок на основе Ы-октадил-3,4:9,10-перилен-бис-(дикарбоксимидина). // Журнал физической химии. -1999. -v.73. -pp. 1244-1248.

75. Рашкович JI.H., Филонов А.С. Яминский И.В. О форме ступеней на грани (010) кристаллов ромбического лизоцима. // Кристаллография. -2008. -v.53. -pp.346-350.

76. Dubrovin E.V., Voloshin A.G., Kraevsky S.V., Ignatyuk Т.Е., Abramchuk S.S., Yaminsky I.V., and Ignatov S.G. Atomic force microscopy investigation of phage infection of bacteria. // Langmuir. -2008. -v.24. -pp. 13068-13074.

77. Рашкович JI.H., Гвоздев H.B., Яминский И.В. Механизм движения ступеней при кристаллизации лизоцима. // Кристаллография. -1998. -v.43. -pp.745-750.

78. Темкина Н., Филонов А. Яминский И. Силовая спектроскопия единичных макромолекул и их комплексов с использованием АСМ. // Наноиндустрия. -2008. -v.6. -pp. 26-29.

79. Образцова Е.А., Калинина Н.О., Тальянский М.Е., Габренайте-Верховская Р., Макинен К., Яминский И.В. Атомно-силовая микроскопия А вируса картофеля. // Коллоидный журнал. -2008. -v.70. -pp. 199-201.

80. Григорьева Н.Р., Григорьев Р.В. Новиков Б.В., Анкудинов А.В. и др. Морфология стабилизированных естественных граней твердого раствора CdS|.xSex. // ФТТ. -2006. -v.48.-pp.591-596.

81. Howell N.K., Herman Н., Li-Chan Е. Elucsidation of protein-lipid interactions in a lysozyme-corn oil system by Fourier transform Raman spectroscopy. // J. Agric. Food Chem. -2001. -v.49. -pp. 1529-1533.

82. Howell N.K., Li-Chan E. Elucsidation of interactions of lysozyme with wey proteins by Raman spectroscopy. // Int. J. Food Sci. Technol. -1996. -v.31. -pp.439-451.

83. Шайтан К.В, Михайлюк М.Г., Леонтьев К.М., Сарайкин С.С., Беляков А.А. Молекулярная динамика изгибных флуктуаций элементов вторичной структуры белков. // Биофизика. -2002. -v.47. -pp.411-419.

84. Shaitan K.V. Protein dynamics and new approaches to the molecular mechanisms of protein functioning. In: Stochastic Dynamics of Reacting Biomolecules (ed. Ebeling W., Romanovsky Yu., Schimansky-Geier L.) // World Scientific. -2003. -pp.283-308.

85. Mikhonin A.V., Ahmed Z., Ianoul A., and Asher S.A. Assignments and Conformational Dependencies of the Amide III Peptide Backbone UV Resonance Raman Bands. // J. Phys. Chem. B. -2004. -v. 108. -pp. 19020-19028.

86. Dong J., Wan Z., Popov M. Carey P.R., and Weiss M.F. Insulin assembly damps conformational fluctuations: Raman analysis of Amide I linewidths innative state and fibrils. //J. Mol. Biol. -2003. -v.330. -pp.431-442.

87. Zheng R. Zheng X. Dong J., and Carey P.R. Proteins can convert to (3-sheets in single crystals. // Protein science. -2004. -v.13. -pp.1288-1294.

88. Edler J., and Harnm P. Spectral response of crystalline acetanilide and N-methylacetamide: Vibrational self-trapping in hydrogen-bonded crystals. // Phys. Rev. B. -2004. -v.69. -pp.214301.

89. H'edoux A., Affouard F., Descamps M., Guinet Y., and Paccou L. Microscopic description of protein thermostabilization mechanisms with disaccharides from Raman spectroscopy investigations. // J. Phys.: Condens. Matter. -2007. -v. 19. -pp.205142.

90. Debelle L.A., Alix J.P., Jacobi M., Huvenne J., Berjot M., Sombret В., and Legrand P. Bovine Elastin and k-Elastin Secondary Structure Determination by Optical Spectroscopies. // J. Biol. Chem. -1995. -v.270. -pp.26099-26103.

91. Huang C.Y., Balakrishnan G. and Spiro T.G. Protein secondary structure from deep-UV resonance Raman spectroscopy. // J. Raman Spectr. -2006. -v.37. -pp.277-282.

92. Shashilov Y.A., and Lednev I.K. 2D Correlation Deep UV Resonance Raman Spectroscopy of Early Events of Lysozyme Fibrillation: Kinetic Mechanism and Potential Interpretation Pitfalls. //J. Am. Chem. Soc. -2008. -v. 130. -pp.309-317.

93. Zavaleta C., Zerda A., Liu Z., Keren S., Cheng Z., Schipper M., Chen X., Dai H., Gambhir S.S. Noninvasive Raman Spectroscopy in Living Mice for Evaluation of Tumor Targeting with Carbon Nanotubes.//Nano Letters. -2008. -v.8. -pp.2800-2805.

94. Liu Z„ Cai W„ He L„ Nakayama N., Chen K., Sun X., Chen X., and Dai H. In vivo biodistribution and highly efficient tumour targeting of carbon nanotubes in mice.// Nature Nanotechnology. -2006. -v.2. -pp.47 52.

95. Liu Z„ Li X., Tabakman S.M. Jiang K., Fan S., and Dai H. Multiplexed Multi-Color Raman Imaging of Live Cells with Isotopically Modified Single Walled Carbon Nanotubes. // J. Am. Chem. Soc. -2008. -v. 130. -pp. 13540-13541.

96. Екимов А.И., Онущенко А.А. Квантовый размерный эффект в трехмерных микрокристаллах полупрорводников. // Письма в ЖЭТФ. -1981. -т.34. -С.363-366.

97. Murray С.В., Norris D.J., Bawendi M.G. Synthesis and characterization of nearly monodisperse CdE (E = sulfur, selenium, tellurium) semiconductor nanocrystallites. // J. Am. Chem. Soc. -1993. -v.l 15. -pp.8706-8715.

98. Danek M., Jensen K.F., Murray C.B., and Bawendi M.G. Synthesis of Luminescent Thin-Film CdSe/ZnSe Quantum Dots Composites Using CdSe Quantum Dots Passivated With an Overlayer ZnSe. // Chem. Mater. -1996.-V.8, -С. 173-180.

99. Bfranov A.V. et.al. Effect of ZnS shell thickness on the phonon spectra in CdSe quantum dots. // Phys. Rev. B. 2003. -v.68. -pp.165306.

100. Олейников В.А., Суханова А.В., Набиев И.P. Флуоресцентные полупроводниковые метки в биологии и медицине. // Российские нанотехнологии, 2007. -т.2. -С.160-173.

101. Algar W.R. and Krull U.J. Multidentate Surface Ligand Exchange for the Immobilization of CdSe/ZnSe Quantum Dot-Oligonucleotide Conjugates. // Langmuir. -2008. -v.24. pp.5514- 5520.

102. Chan W., and Nie S. Quantum dot bioconjugates for ultrasensitive nonisotopic detection. // Science. -1998. -v.281. -pp.2016-2024.

103. Zhang C.Y. et al. Quantum dot-labeled trichosanthin. // Analyst. -2000. -v. 125. pp. 10291031.

104. Winter J.O., et al. Recognition molecule directed interfacing between semiconductor quantum dots and nerve cells. // Adv. Mater. -2001. -v.13. -pp.1673-7.

105. Thomas N. L., Allione M., Fedutik Y., Woggon U., Artemyev M.V., and Ustinovich E.A. Multiline spectra of single CdSe/ZnS core-shell nanorods. // Appl. Phys. Lett. -2006. -v.89. -pp.263115.

106. Bimberg D., Grundmann M., and Ledentsov N.N. Quantum dot Heterostructures. // (New York, Wiley). 1998.

107. Leatherdale C.F., Woo W.R. Mikulec F.V., Bawendi M.G. Emission Intensity Dependence and Single-Exponential Behavior In Single Colloidal Quantum Dot Fluorescence Lifetimes. // J. Phys. Chem. B. -2002. v. 106. -pp.7619.

108. Wolcott A., Gerion D., Visconte M., Sun J., Schwartzberg A., Chen S.H., and Zhang J.Z. Silica-Coated CdTe Quantum Dots Functionalized with Thiols for Bioconjugation to IgG Proteins. // J. Phys. Chem. B. -2006. -v.l 10. -pp.5779.

109. Gerion D., Pinaud F., Williams Sh., Parak W.J., Zanchet D., Weiss Sh., and Alivisatos A.H. Synthesis and Properties of Biocompatible Water-Soluble Silica-Coated CdSe/ZnS Semiconductor Quantum Dots. // J. Phys. Chem. B. -2001. -v.105. -pp.8861.

110. Goldman E.R., Anderson G.P. Tran P.N., Mattoussi H., Charles P., and Mauro J.M. Conjugation of Luminescent Quantum Dots with Antibodies Using an Engineered Adaptor

111. Protein To Provide New Reagents for Fluoroimmunoassays. // Anal. Chem. -2002. —v.74. -pp. 841.

112. Ji X., Zheng J., Xu J. Rastogi V.K., Cheng T.C., DeFrank J., and Leblanc R.M. CdSe/ZnS Quantum Dots and Organophosphorus Hydrolase Bioconjugate as Biosensors for Detection of Paraoxon. II J. Phys. Chem. B. -2005. -v. 109. -pp.3793-3799.

113. Днепровский B.C., Добынде И.И., Жуков Е.А. и Санталов А.Н. Замедление релаксации по уровням размерного квантования в квантовых точках с ростом числа возбужденных состояний. // Физика твердого тела. -2007. -т.49. -С.741-744.

114. Dybiec M., Chomokur G., Ostapenko S., Wolcott A., Zhang J.Z., Zajac A., Phelan C., Sellers T., and Gerion G. Photolumineseence spectroscopy of bioconjugated CdSe/ZnS quantum dots. // Appl. Phys.Lett. -2007. -v.90. -pp.263112.

115. Huynh W.U., Dittmer J.J., and Alivisatos A.P. Hybrid Nanorod-Polymer Solar Cells. // Science. -2002. -v.290. -pp.2425.

116. Bruchez M.P., Moronne M., Gin P., Weiss S., and Alivisatos F.P. // Science. -1998. -v. 281.-pp.2013.

117. Chan W.C., Maxwell D.J., Gao X., Bailey R.E., Han M., Nie S. Luminescent quantum dots for imaging. // Curr. Opin. Biotechnol. -2002. -v. 13. -pp.40-44.

118. Klimov V.I. McBranch D.W. Leatherdale C.A., and M.G. Bawendi. Electron and hole relaxation pathways in semiconductor quantum dots. // Phys. Rev. B. -1999. -v.60. -pp.13740.

119. Torchynska T.V., Interface states and bio-conjugation of CdSe/ZnS core-shell quantum dots. // Nanotechnology. -2009. -v.20. -pp.095401.

120. Zhao X.S., Schroeder J., Persans P.D., and Bilodeau T.G. Resonant-Raman-scattering and photoluminescence studies in glass-composite and colloidal CdS. // Phys. Rev. B, Condens Matter. -1991. -v.43. -pp. 12580-12589.

121. Creti A. et al. Role of the shell thickness in stimulated emission and photoinduced absorption in CdSe core/shell nanorods. // Phys. Rev. B. -2006. -v.73. -pp.165410.

122. A Creti et al., Ultrafast carrier dynamics and confined acoustic phonons in CdSe nanorods. //J. Opt Pure and Apllied Optics. -2008. -v. 10. -pp.064005.

123. Creti A. et al. Role of defect states on Auger processes in resonantly pumped CdSe nanorods. // Appl. Phys. Lett. -2007. -v.91. -pp.093106.

124. Peng Z.A., and Peng X. Formation of high-quality CdTe, CdSe, and CdS nanocrystals using CdO as precursor. // J. Am. Chem. Soc. -2001. -v.123. -pp.183-4.

125. Stroscio M.A., and Dutta M. Advances in Quantum Dot Research and Technology: The Path to Applications in Biology, in Advanced Semiconductor Heterostructures. // World Scientific Publ. Co., Singapore. 2003.

126. Rufo S., Dutta M., and Stroscio M.A. Acoustic Modes in Free and Embedded Quantum Dots. // J. Appl. Phys. -2003. -v.93. -pp.2900.

127. Mizejewski M.A. Role of Integrins in Cancer: Survey of Expression Patterns. // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. -1999. -v.222. -pp.124-138.

128. Wong N.C., Mueller B.M., Barbas C.F., Ruminski P., Quaranta V., Lin E.C., and Smit J.W. Alpha v Integrins Mediate Adhesion and Migration of Breast Carcinoma Cell Lines. // Clin. Exp. Metastasis. -1998. -v. 16. -pp.50-61.t