Развитие и применение метода ХПЯ для изучения спин-селективных реакций радикалов биологически важных молекул в водных растворах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.17, кандидат химических наук Кирютин, Алексей Сергеевич

• Кирютин, Алексей Сергеевич
• кандидат химических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат химических наук Кирютин, Алексей Сергеевич

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Роль радикалов триптофана в живой природе и проблемы детектирования.

1.2. Неэнзнматическая репарация ДНК и нуклеотидов.

1.3. Основы метода ХПЯ с временным разрешением.

1.4. Феноменологическое проявление ХПЯ в спектрах ЯМР.

1.5. Физико-химические свойства реагентов реакций.

1.5.1. Фотохимические реакции DP с ТгрН.

1.5.2. Фотохимические реакции DP с ТугОН.

1.5.3. Фотохимические реакции DP с GMP.

1.5.4. Внутримолекулярный перенос электрона в дипептиде ТгрН-ТугОН.

Глава 2. Экспериментальная часть.

2.1. Методы исследования.

2.1.1. Описание установки ХПЯ с временным разрешением в магнитном поле 4.7 Тл (vh=200 МГц).

2.1.2. Описание установки ХПЯ с временным разрешением в магнитном поле 14.1 Тл (vH=600 МГц).

2.1.3. Описание установки с быстрым переключением поля и регистрацией спектров ЯМР высокого разрешения для измерения Ti релаксации и ХПЯ в различных магнитных полях.

2.1.4. Измерение рН.

2.2. Реактивы и растворители.

Результаты и обсуждение.

Глава 3. Определение констант СТВ.

3.1. Теоретическая модель и обоснование линейной зависимости геминальной ХПЯ от констант СТВ.

3.2. Условия для пропорциональности ХПЯ константам СТВ.

3.3. Анализ спектров *Н и 13С ХПЯ тирозина.

3.4. Анализ спектров 'Н и 13С ХПЯ триптофана.

3.5. 15NХПЯ аденозин-5-монофосфата.

Глава 4. Изучение реакций, моделирующих химическую репарацию ДНК (РНК).

4.1 Восстановление радикала GMP тирозином при различных значениях рН.

4.2 Восстановление радикала GMP триптофаном при различных значениях рН.

Глава 5. Влияние скалярных спин-спиновых взаимодействий на динамику ядерной поляризации и дисперсию Ti-релаксации в произвольном магнитном поле.

5.1 Дисперсия Ti-релаксации пуриновых нуклеотидов.

5.1.1. ЯМРД необменивающихся протонов пуриновых оснований AMP и GMP.

5.1.2. ЯМРД протонов остатка рибозы в AMP и GMP.

5.1.3. Неэкспоненциальная кинетика релаксации системы связанных спинов.

5.2. Когерентное перераспределение ХПЯ в системе спинов, связанных скалярным взаимодействием.

5.2.1. Критерий переноса поляризации.

5.2.2. Когерентный перенос ХПЯ в молекуле AMP.

Выводы.

Список используемой литературы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие и применение метода ХПЯ для изучения спин-селективных реакций радикалов биологически важных молекул в водных растворах»

Свободные радикалы играют важную роль во многих биохимических процессах. К сожалению, их изучение во многих случаях затруднительно из-за их короткого времени жизни. Традиционными методами для регистрации радикалов являются методы ЭПР и ЭНДОР. Спектры высокореакционных радикалов регистрировать можно в замороженных матрицах, при этом зачастую регистрируются только вторичные более стабильные радикалы, а данные кинетических исследования в таких условиях не сопоставимы с условиями для реакций в растворах. Альтернативным подходом, использованным в данной работе для изучения короткоживущих радикалов биологически важных молекул в водном растворе, является метод химической поляризации ядер (ХПЯ), который повышает чувствительность ЯМР на несколько порядков. Преимуществом метода ХПЯ с временным разрешением, который был использован в данной работе, состоит в том, что он позволяет легко разделять вклады от геминальных (длительностью несколько наносекунд) и внеклеточных (микросекундный и миллисекундный диапазоны) процессов. Кроме того, из кинетики ядерной поляризации можно определить константы скоростей химических реакций и значения времен ядерной релаксации радикалов. Метод ХПЯ позволяет точно соотнести константу СТВ с положением магнитного ядра в радикале и определить ее знак и величину. На современном уровне развития ЯМР-спектроскопии это можно сделать для всех магнитных ядер в радикале. В ЭПР-спектроскопии положение сигналов обычно не зависит от знака константы СТВ, а для отнесения СТВ в структуре радикала зачастую требуется использование изотопного замещения реагентов. Новизна предлагаемого подхода состоит в применении количественного анализа геминальных спектров ХПЯ для магнитных ядер *Н, 13С и 15N для определения констант СТВ в радикалах биологически важных молекул. В данной работе было экспериментально проверено и теоретически обоснованно, что в многоядерных радикальных парах относительные интенсивности линий в геминальном спектре ХПЯ пропорциональны величинам констант СТВ в радикалах на данных ядрах. Это является существенным развитием метода ХПЯ, поскольку открывает возможность определять константы СТВ в многоядерных радикальных парах. Установив это важное соотношение для радикалов с известными константами СТВ, впервые были определены относительные константы

13 1

СТВ в катион-радикале триптофана для ядер Си Да также константы СТВ в катион-радикале аденозин-5'-монофосфата для ядер 15N, которые также были получены впервые. Таким образом, расширена область применения метода ХПЯ с временным разрешением на ядра 13С и 15N.

Особый интерес представляет процесс репарации ДНК - важнейшей биомолскулы в организмах, хранящей генетический код. На данный момент вопрос о молекулярных механизмах, отвечающих за репарацию ДНК, остается открытым. В данной работе методом ХПЯ изучены реакции аминокислот (триптофана и тирозина) с радикалами наиболее легко окисляемого нуклеотида - гаунозин-5-монофосфата (GMP). Реакция переноса электрона с радикала гуанозинмонофосфата на аминокислоты моделирует «химический» путь репарации ДНК. Этот новый путь защиты генетической информации был предположен относительно недавно и пока еще полностью не доказан, но должен быть на несколько порядков быстрее и эффективнее, чем традиционный энзиматический путь репарации нуклеиновых кислот, который протекает на шкале времени от сотен миллисекунд до нескольких часов. В работе показано, что созданный фотохимически радикал нуклеотида быстро (на микросекундной временной шкале) и эффективно восстанавливается аминокислотами до диамагнитной молекулы при варьировании значения рН водных растворов в широких пределах. Реакция (GMP" + АА —► GMP + АА') оказывает сильное влияние на кинетику ХПЯ как аминокислоты (АА), так и GMP. Скорость реакции прямо пропорциональна концентрации АА, к = ке*[АЛ]. От кислотности среды зависит структура и протонированное состояние радикалов и диамагнитных молекул и, соответственно, эффективность переноса электрона и вырожденный электронный обмен.

Другим важным аспектом данной работы является исследование влияния скалярного спин-спинового взаимодействия ядер (J) как на зависимость ядерной Ti релаксации от магнитного поля, так и на когерентное перераспределение гиперполяризации (на примере ХПЯ) между ядрами в слабых магнитных полях. В магнитных полях, когда разность химических сдвигов ядер становится сравнимой с константами спин-спинового взаимодействия, любая спиновая система становится сильно связанной. Поэтому времена релаксации уже относятся не к индивидуальным спинам, а к общим спиновым состояниям. Так, если ядра имели существенно разные Ti в сильном поле ЯМР спектрометра, то при выполнении условия Ti>l/J в слабых полях они имеют близкие Ti, а в случае двух спинов - равные Ть Величина скалярного спин-спинового взаимодействия обычно составляет несколько герц, а времена релаксации ядер, как правило, составляют несколько секунд. Доказательство необходимости учета сильной связи ядер в слабых полях, приводящей к когерентному перераспределению поляризации, особенно важно с методической точки зрения. Проведенное исследование показало, что влияние сильной связи ядер необходимо учитывать при изучении полевых зависимостей ХПЯ с целью получить информацию о константах СТВ и об обменном взаимодействии в радикалах и радикальных парах. Кроме того, учет спин-спинового взаимодействия важен при изучении дисперсии релаксации с целью получить времена корреляции молекулярного движения для того, чтобы избежать систематических ошибок в интерпретации экспериментальных данных. Результаты, полученные в данной работе, открывают путь для направленного манипулирования гиперполяризацией путем переноса ее с исходно поляризованных ядер на ядра-мишени.

В первой главе представлен обзор литературы, посвященный значению радикалов триптофана в процессах живой природы. Дано описание неэнзиматической репарации ДНК. Представлены важные для данной работы результаты фотохимических исследований реакций между триплетным 2,2'-дипиридилом и ТгрН, ТугОН и GMP. Подробно описано явление ХПЯ и метод ХПЯ с временным разрешением, позволяющий получать кинетические данные.

Во второй главе описаны три установки ХПЯ, на которых проводились эксперименты. Особое внимание уделено созданной автором работы установке ХПЯ с временным разрешением в магнитном поле 14.1 Тл, на которой были получены спектры ХПЯ 13С и

В третьей главе приводится теоретическое обоснование пропорциональности сигналов в спектре ХПЯ константам СТВ. На основе модели, предложенной д.ф.-м.н. Ивановым К.Л., выведены условия применимости метода ХПЯ для получения значений констант СТВ из анализа геминальных спектров ХПЯ. Приведено сравнение интенсивностей 'Н и 13С ХПЯ с известными константами СТВ радикала тирозина. Получены относительные значения констант СТВ для ядер 'Н, 13С катион-радикала триптофана и для ядер 15N катион-радикала аденозин-5-монофосфата.

Четвертая глава посвящена изучению реакций переноса электрона с молекул тирозина и триптофана на радикалы GMP, моделирующих «химическую» репарацию ДНК. Описаны результаты измерений проведенных в широком диапазоне значение рН от 1.3 до 13.3, определены константы скорости реакции переноса электрона с участием аминокислот и радикалов GMP.

В пятой главе рассмотрено влияние спин-спиновых взаимодействий ядер на зависимость Ti-релаксации от магнитного поля. Особый интерес представляет когерентный перенос гиперполяризации в различный магнитных полях от 0.1 мТл до 7 Тл, обнаруженный при изучении полевой зависимости ХПЯ аденозин-5-монофосфат.

В конце диссертации приведены основные результаты и выводы работы, список цитируемой литературы и приложение В приложении приведены экспериментальные и моделированные спектры ЯМР он и С) триптофана, тирозина, аденозин-5-монофосфата и гуанозин-5-монофосфата. Выписаны химические сдвиги и константы спин-спинового взаимодействия, определенные для перечисленных выше молекул и использованные для модельных расчетов в работе.

Заключение диссертации по теме «Химическая физика, в том числе физика горения и взрыва», Кирютин, Алексей Сергеевич

Выводы

1. Создана установка и отработана методика для регистрации ХПЯ магнитных ядер (!Н, 13С, 15N) с микросекундным временным разрешением на базе ЯМР-спектрометра (Во = 14.1 Тл) и импульсного лазера (Nd:YAG).

2. Установлено, что в многоядерных радикальных парах, для которых ширина спектра ЭПР больше, чем константа СТВ для любого из ядер, интенсивности сигналов в геминальных спектрах ХПЯ в сильном магнитном поле прямо пропорциональны величинам констант СТВ в радикалах.

3. Впервые зарегистрированы геминальные спектры 13С ХПЯ L-триптофана и 15N ХПЯ аденозин-5-монофосфата, на основании анализа которых определены знаки и относительные величины констант сверхтонкого взаимодействия в катион-радикалах триптофана и нуклеотида.

4. Изучена реакция переноса электрона с триптофана и тирозина на радикалы гаунозин-5-монофосфата при рН водных растворов от 1.3 до 13.3. Установлено, что в кислотных растворах перенос электрона протекает значительно быстрее, чем в щелочных растворах. При одинаковых условиях триптофан является более эффективным восстанавливающим агентом, чем тирозин.

5. Изучена релаксационная дисперсия протонов пуриновых нуклеотидов (AMP и GMP) в диапазоне магнитных полей от 0.1 мТл до 7 Тл. Показано, что на зависимость Ti-релаксации от магнитного поля влияет спин-спиновое взаимодействие. Установлено, что следствием сильной связи спинов Н2 и Н8 в молекуле AMP является когерентное перераспределение неравновесной поляризации и неэкспоненциальная кинетика Ti-релаксации протонов AMP.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Кирютин, Алексей Сергеевич, 2009 год

1. Staicture and interactions of amino acid radicals in class I ribonucleotide reductase studied by ENDOR and high-field EPR spectroscopy / Lendzian F. // Biochimica et Biophysica Acta, Bioenergetics. 2005. - T. 1707. - №1. - C. 67-90.

2. Intraprotein radical transfer during photoactivation of DNA photolyase / Aubert C., Vos M. H., Mathis P., Eker A. P. M., Brettel K. // Nature. 2000. - T. 405. - №6786. - C. 586-590.

3. Origin of the transient electron paramagnetic resonance signals in DNA photolyase / Gindt Y. M., Vollenbroek E., Westphal K., Sackett H., Sancar A., Babcock G. T. // Biochemistry. -1999. -T. 38. -№13. -C. 3857-3866.

4. Multifrequency High-Field EPR Study of the Tryptophanyl and Tyrosyl Radical Intermediates in Wild-Type and the W191G Mutant of Cytochrome с Peroxidase / Ivancich

5. A., Dorlet P., Goodin D. В., Un S. // Journal of the American Chemical Society. 2001. - T. 123. -№21. -C. 5050-5058.

6. Tryptophan-Based Radical in the Catalytic Mechanism of Versatile Peroxidase from Bjerkandera adusta / Pogni R., Baratto M. C., Giansanti S., Teutloff C., Verdin J., Valderrama

7. B., Lendzian F., Lubitz W., Vazquez-Duhalt R., Basosi R. // Biochemistry. 2005. - T. 44. -№11. -C. 4267-4274.

8. Evidence from Spin-Trapping for a Transient Radical on Tryptophan Residue 171 of Lignin Peroxidase / Blodig W., Smith А. Т., Winterhalter K., Piontek K. // Archives of biochemistry and biophysics. 1999. - T. 370. - №1. - C. 86-92.

9. Identification by ENDOR of Trpl91 as the free-radical site in cytochrome с peroxidase compound ES / Sivaraja M., Goodin D. В., Smith M., Hoffman В. M. // Science. 1989. - T. 245. - №4919. - C. 738-740.

10. Electrostatic Control of the Tryptophan Radical in Cytochrome с Peroxidase / Barrows T. P., Bhaskar В., Poulos T. L. //Biochemistry. 2004. - T. 43. - №27. - C. 8826-8834.

11. Versatile Peroxidase Oxidation of High Redox Potential Aromatic Compounds- Site-directed Mutagenesis, Spectroscopic and Crystallographic Investigation of Three Long-range

12. Electron Transfer Pathways / Perez-Boada M., Ruiz-Duenas F. J., Pogni R., Basosi R., Choinowski Т., Martinez M. J., Piontek K., Martinez A. T. // Journal of Molecular Biology. -2005. T. 354. - №2. - C. 385-402.

13. The role of tryptophan 272 in the Paracoccus denitrificans cytochrome с oxidase / MacMillan F., Budiman K., Angerer H., Michel H. //FEBS Letters. 2006. - T. 580. - №5. -C. 1345-1349.

14. Radicals associated with the catalytic intermediates of bovine cytochrome с oxidase / Rich P. R., Rigby S. E. J., Heathcote P. // Biochimica et Biophysica Acta, Bioenergetics. 2002. -T. 1554. -№3. -C. 137-146.

15. Light-induced electron transfer in a cryptochrome blue-light photoreceptor / Giovani В., Byrdin M., Ahmad M., Brettel K. //Nature Structural Biology. 2003. - T. 10. - №6. - C. 489490.

16. Distinguishing features of indolyl radical and radical cation: implications for tryptophan radical studies in proteins / Walden S. E., Wheeler R. A. // Journal of Physical Chemistry. -1996. T. 100. - №5. - C. 1530-1535.

17. First Evidence of Anchimeric Spin Derealization in Tryptophan Radical Cation / Walden S. E., Wheeler R. A. //Journal of the American Chemical Society. 1997. - T. 119. - №13. -C. 3175-3176.

18. The g-values and hyperfine coupling of amino acid radicals in proteins: Comparison of experimental measurements with ab initio calculations / Un S. // Magnetic Resonance in Chemistry. 2005. - T. 43. - №Spec. Issue. - C. S229-S236.

19. Hydrogen Atom Transfer in Ribonucleotide Reductase (RNR) / Siegbahn P. E. M., Eriksson L., Himo F., Pavlov M. // Journal of Physical Chemistry B. 1998. - T. 102. - №51. -C. 10622-10629.

20. Reaction of Bovine Cytochrome с Oxidase with Hydrogen Peroxide Produces a Tryptophan Cation Radical and a Porphyrin Cation Radical / Rigby S. E. J., Juenemann S., Rich P. R., Heathcote P. // Biochemistry. 2000. - T. 39. - №20. - C. 5921-5928.

21. Density Functional and MP2 Calculations of Spin Densities of Oxidized 3-Methylindole: Models for Tryptophan Radicals / Jensen G. M., Goodin D. В., Bunte S. W. // Journal of Physical Chemistry. 1996. - T. 100. - №3. - C. 954-959.

22. Protein Radicals in Enzyme Catalysis / Stubbe J., van der Donk W. A. // Chemical Reviews. 1998. - T. 98. - №2. - C. 705-762.

23. Ribonucleotide reductase-a radical enzyme / Reichard P., Ehrenberg A. // Science. 1983. - T. 221. - №4610. - C. 514-519.

24. Electron paramagnetic resonance and nuclear magnetic resonance studies of class I ribonucleotide reductase / Graeslund A., Sahlin M. // Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure. 1996. - T. 25. - C. 259-286

25. Tyrosine radicals are involved in the photosynthetic oxygen-evolving system / Barry B. A., Babcock G. T. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1987. - T. 84. - №20. - C. 7099-7103.

26. A metalloradical mechanism for the generation of oxygen from water in photosynthesis / Hoganson C. W., Tabcock G. T. // Science. 1997. - T. 277. - №5334. - C. 1953-1956.

27. Excited-state properties of Escherichia coli DNA photolyase in the picosecond to millisecond time scale / Heelis P. F., Okamura Т., Sancar A // Biochemistry. 1990. - T. 29. -№24. - C. 5694-5698.

28. Role of tryptophans in substrate binding and catalysis by DNA photolyase / Kim S.-T., Heelis P. F., Sancar A // Methods in Enzymology. 1995. - T. 258. - C. 319-343.

29. Charge transfer between tryptophan and tyrosine in proteins / Butler J., Land E. J., Pruetz W. A., Swallow A. J. // Biochimica et Biophysica Acta, Protein Structure and Molecular Enzymology. 1982. - T. 705. - №2. - C. 150-162.

30. Long-range electron transfer between tyrosine and tryptophan in peptides / Faraggi M., DeFelippis M. R., Klapper M. H. // Journal of the American Chemical Society. 1989. - T. 111. -№14. -C. 5141-5145.

31. Electron-transfer reactions of tryptophan and tyrosine derivatives / Jovanovic S. V., Harriman A., Simic M. G. // Journal of Physical Chemistry. 1986. - T. 90. - №9. - C. 19351939.

32. Intramolecular Electron Transfer in Tryptophan-Tyrosine Peptide in Photoinduced Reaction in Aqueous Solution / Morozova О. В., Yurkovskaya A. V., Vieth H.-M., Sagdeev R. Z. // Journal of Physical Chemistry B. 2003. - T. 107. - №4. - C. 1088-1096.

33. Reversibility of Electron Transfer in Tryptophan-Tyrosine Peptide in Acidic Aqueous Solution Studied by Time-Resolved CIDNP / Morozova О. В., Yurkovskaya A. V., Sagdeev R. Z. // Journal of Physical Chemistry B. 2005. - T. 109. - №8. - C. 3668-3675.

34. Direct demonstration of electron transfer between tryptophan and tyrosine in proteins / Pruetz W. A., Butler J., Land E. J., Swallow A. J. // Biochemical and Biophysical Research Communications. 1980. - T. 96. - №>1. - C. 408-414.

35. No Vend of historyV for photolyases / Sancar A. // Science. 1996. - T. 272. - №5258. -C. 48-49.

36. Chemical magnetoreception in birds: the radical pair mechanism / Rodgers С. Т., Ноге P. J. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. -2009. T. 106. - №2. - C. 353-360.

37. Electron Spin Resonance Study of Electron and Hole Transfer in DNA: Effects of Hydration, Aliphatic Amine Cations, and Histone Proteins / Cai Z., Gu Z., Sevilla M. D. // Journal of Physical Chemistry B. 2001. - T. 105. - №25. - C. 6031-6041.

38. Guanine is the target for direct ionisation damage in DNA, as detected using excision enzymes / Melvin Т., Cunniffe S. M., O'Neill P., Parker A. W., Roldan-Arjona T. // Nucleic acids research. 1998. - T. 26. - №21. - C. 4935-4942.

39. UV Laser Photolysis of DNA: Effect of Duplex Stability on Charge-Transfer Efficiency / Douki Т., Angelov D., Cadet J. // Journal of the American Chemical Society. 2001. - T. 123. -№46. - C. 11360-11366.

40. Oxidative Nucleobase Modifications Leading to Strand Scission / Burrows C. J., Muller J. G. // Chemical Reviews. 1998. - T. 98. - №3. - С. 1109-1151.

41. How Easily Oxidizable Is DNA? One-Electron Reduction Potentials of Adenosine and Guanosine Radicals in Aqueous Solution / Steenken S., Jovanovic S. V. // Journal of the American Chemical Society. 1997. - T. 119. - №3. - C. 617-618.

42. Repair of Guanyl Radicals in Plasmid DNA by Electron Transfer Is Coupled to Proton Transfer / Milligan J. R., Aguilera J. A., Hoang O., Ly A., Tran N. Q., Ward J. F. // Journal of the American Chemical Society. 2004. - T. 126. - №6. - C. 1682-1687.

43. Proton-Coupled Electron Transfer in Guanine Oxidation: Effects of Isotope, Solvent, and Chemical Modification / Weatherly S. C., Yang I. V., Armistead P. A., Thorp H. H. // Journal of Physical Chemistry B. 2003. - T. 107. - №1. - C. 372-378.

44. Purine bases, nucleosides, and nucleotides: aqueous solution redox chemistry and transformation reactions of their radical cations and e- and OH adducts / Steenken S. // Chemical Reviews. 1989. - T. 89. - №3. - C. 503-520.

45. Mechanistic Comparison of High-Fidelity and Error-Prone DNA Polymerases and Ligases Involved in DNA Repair / Showalter A. K., Lamarche B. J., Bakhtina M., Su M.-I., Tang K.-H„ Tsai M.-D. // Chemical Reviews. 2006. - T. 106. - №2. - C. 340-360.

46. Lagging Strand Replication Proteins in Genome Stability and DNA Repair / Rossi M. L., Purohit V., Brandt P. D., Bambara R. A. // Chemical Reviews. 2006. - T. 106. - №2. - C. 453-473.

47. Evaluation of Molecular Models for the Affinity Maturation of Antibodies: Roles of Cytosine Deamination by AID and DNA Repair / Samaranayake M., Bujnicki J. M., Carpenter M., Bhagwat A. S. // Chemical Reviews. 2006. - T. 106. - №2. - C. 700-719.

48. Catalytic promiscuity and the divergent evolution of DNA repair enzymes / O'Brien P. J. // Chemical Reviews. 2006. - T. 106. - №2. - C. 720-752.

49. DNA Repair in Plants / Kimura S., Sakaguchi K. // Chemical Reviews. 2006. - T. 106. -№2. - C. 753-766.

50. Repair of oxidative guanine damage in plasmid DNA by indoles involves proton transfer between complementary bases / Ly A., Tran N. Q., Ward J. F., Milligan J. R. // Biochemistry. 2004. - T. 43. - №28. - C. 9098-9104.

51. Reactivity of DNA Guanyl Radicals with Phenolate Anions / Ly A., Bandong S. L., Tran N. Q., Sullivan K. J., Milligan J. R. // Journal of Physical Chemistry B. 2005. - T. 109. -№27. -C. 13368-13374.

52. Peptide Repair of Oxidative DNA Damage / Milligan J. R., Tran N. Q., Ly A., Ward J. F. //Biochemistry. 2004. - T. 43. -№17. -C. 5102-5108.

53. Involvement of proton transfer in the reductive repair of DNA guanyl radicals by aniline derivatives / Ly A., Tran N. Q., Sullivan K., Bandong S. L., Milligan J. R. // Organic & Biomolecular Chemistry. 2005. - T. 3. - №5. - C. 917-923.

54. Repair of oxidative DNA damage by amino acids / Milligan J. R., Aguilera J. A., Ly A., Tran N. Q., Hoang O., Ward J. F. // Nucleic Acids Research. 2003. - Т. 31. - №21. - C. 6258-6263.

55. Interaction of dGMP radical with cysteamine and promethazine as possible model of DNA repair / Willson R. L., Wardman P., Asmus K. D. // Nature. 1974. - T. 252. - №5481. -C. 323-324.

56. Electron-Transfer Oxidation Properties of DNA Bases and DNA Oligomers / Fukuzumi S., Miyao H., Ohkubo K., Suenobu T. // Journal of Physical Chemistry A. 2005. - T. 109. -№15.-C. 3285-3294.

57. Time-resolved CIDNP study of native-state bovine and human a-lactalbumins / Morozova О. В., Yurkovskaya A V., Sagdeev R. Z., Мок К. H., Ноге P. J. // Journal of Physical Chemistry B. -2004. -T. 108. -№39. C. 15355-15363.

58. Time-Resolved CIDNP Study of Non-Native States of Bovine and Human a-Lactalbumins / Morozova О. В., Ноге P. J., Bychkova V. E., Sagdeev R. Z., Yurkovskaya A. V. // Journal of Physical Chemistry B. 2005. - T. 109. - №12. - C. 5912-5918.

59. Nuclear magnetic resonance emission and enhanced absorption in rapid organometallic reactions / Ward H. R., Lawler R. G. // Journal of the American Chemical Society. 1967. -T. 89. -№21. -C. 5518-5519.

60. Mechanism explaining nuclear spin polarizations in radical combination reactions / Closs G. L. // Journal of the American Chemical Society. 1969. - T. 91. - №16. - C. 4552-4554.

61. Chemically induced dynamic nuclear polarization. III. Anomalous multiplets of radical coupling and disproportionation products / Kaptein R., Oosterhoff L. J. // Chemical Physics Letters. 1969. - T. 4. - №4. - C. 214-216.

62. Effect of glycyrrhizic acid on lappaconitine phototransformation / Kornievskaya Valeria S., Kruppa Alexander I., Polyakov Nicholas E., Leshina Tatyana V. // The journal of physical chemistry. B. 2007. -T. 111.-№39. - C. 11447-11452.

63. Photo-CIDNP Reveals Differences in Compaction of Non-Native States of Lysozyme / Schloerb C., Mensch S., Richter C., Schwalbe H. // Journal of the American Chemical Society. 2006. - C. ACS ASAP.

64. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях / Бучаченко А. Б., Сагдеев Р. 3., Салихов К. М. Новосибирск: Наука, 1978.

65. Absolute chemically induced nuclear polarizations and yields from geminate radical-pair reactions. A test of high-field radical-pair theories / Vollenweider J. K., Fischer H. // Chemical Physics. 1988. - T. 124. - №3. - C. 333-345.

66. Химическая поляризация ядер в исследовании механизма реакций органических соединений / Грагеров И. П., Киприанова JI. А., Левит А. Ф. Киев, 1985.

67. Simple rules for chemically induced dynamic nuclear polarization / Kaptein R. // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 1971. - №14. - C. 732-733.

68. Time-resolved СПЖР: applications to radical and biradical chemistry / Closs G. L., Miller R. J., Redwine O. D. // Accounts of Chemical Research. 1985. - T. 18. - №7. - C. 196-202.

69. Time-resolved CEDNP in laser flash photolysis of aliphatic ketones. A quantitative analysis / Vollenweider J. K, Fischer H., Hennig J., Leuschner R. // Chemical Physics. -1985. T. 97. - №2-3. - C. 217-234.

70. Laser flash photolysis with NMR detection. Microsecond time-resolved CIDNP: separation of geminate and random-phase processes / Closs G. L., Miller R. J. // Journal of the American Chemical Society. 1979. - T. 101. - №6. - C. 1639-1641.

71. Photo-CIDNP of biopolymers / Hore P. J., Broadhurst R. W. // Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. 1993. - T. 25. - №4. - C. 345-402.

72. Photo-CIDNP NMR methods for studying protein folding / Мок К. H., Ноге P. J. // Methods. 2004. - Т. 34. - №1. - С. 75-87.

73. Photo-CIDNP studies of proteins / Kaptein R. // Biological Magnetic Resonance. 1982. -T. 4.-C. 145-191.

74. Photochemically induced dynamic nuclear polarization / Goez M. // Advances in Photochemistry. 1997. - T. 23. - C. 63-163.

75. Ultraviolet spectra of N:CC:N compounds / Linnell R. H., Kaczmarczyk A. // Journal of Physical Chemistry. 1961. - T. 65. - C. 1196-1200.

76. Mechanisms of deactivation of the low-lying electronic states of 2,2-bipyridine / Castellucci E., Angeloni L., Marconi G., Venuti E., Baraldi I. // Journal of Physical Chemistry. 1990. - T. 94. - №5. - C. 1740-1745.

77. Photolysis mechanism of aqueous tryptophan / Baugher J. F., Grossweiner L. I. // Journal of Physical Chemistry. 1977. - T. 81. - №14. - C. 1349-1354.

78. Photo-CIDNP in nucleic acid bases and nucleotides / Kaptein R., Nicolay K., Dijkstra K. // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 1979. - №23. - C. 10921094.

79. Photo-CIDNP Study of Biological Molecules / Stob S., 1989.

80. Изучение спиновой поляризации в реакциях фотолиза алифатических кетонов времяразрешенными методами магнитного резонанса / Юрковская А. В. Новосибирск: Международный томографический центр СО РАН, 1997.

81. Field cycling by fast NMR probe transfer: design and application in field-dependent CIDNP experiments / Grosse S., Gubaydullin F., Scheelken H., Vieth H. M., Yurkovskaya A. V. // Applied Magnetic Resonance. 1999. - T. 17. - №2-3. - C. 211-225.

82. Cross-relaxation effects in the photo-CIDNP spectra of amino acids and proteins / Hore P. J., Egmond M. R., Edzes H. Т., Kaptein R. // Journal of Magnetic Resonance. 1982. - T. 49. -№1.-C. 122-150.

83. Role of diffusion-controlled reaction in chemically induced nuclear-spin polarization. II. General theory and comparison with experiment / Adrian F. J. // Journal of Chemical Physics.- 1971. T. 54. - №9. - C. 3912-3917.

84. Basicity, visible spectra, and electron spin resonance of flavosemiquinone anions / Ehrenberg A., Mueller F., Hemmerich P. // European Journal of Biochemistry. 1967. - T. 2.- №3. C. 286-293.

85. CIDNP-Untersuchungen an photoinduzierten Radikalpaar-Reaktionen mit Feldzyklisierung im Magnetfeldbereich von 0 bis 7 Tesla / Grosse S. Berlin: Im Fachbereich Physik, Freien Universitat Berlin, 2000.

86. Flavins and Flavoproteins / Ehrenberg A., Eriksson L. E. G., Mueller F. = ред. Ehrenberg A. Amsterdam: Elsevier, 1966. Vol. 8

87. Spin Polarization and Magnetic Effects in Chemical Reactions / Salikhov К. M., Molin Y. N., SagdeevR. Z., Buchachenko A. L. Amsterdam: Elsevier, 1984.

88. Calculation of SNP effects in weak magnetic fields / Osintsev A. M., Purtov P. A., Salikhov К. M. // Chemical Physics. 1993. - T. 174. - №2. - C. 237-245.

89. Theory of anomalous electron spin resonance spectra of free radicals in solution. Role of diffusion-controlled separation and reencounter of radical pairs / Adrian F. J. // Journal of Chemical Physics. 1971. - T. 54. - №9. - C. 3918-3923.

90. Photoionization of Benzophenone Carboxylic Acids in Aqueous Solution. A FT EPR and Optical Spectroscopy Study of Radical Cation Decay / Saeuberlich J., Brede O., Beckert D. // Journal of Physical Chemistry. 1996. - T. 100. - №46. - C. 18101-18107.

91. Spin-correlated radical pairs in synthetic hairpin DNA / Nakajima S., Akiyama K., Kawai K., Takada Т., Ikoma Т., Majima Т., Tero-Kubota S. // ChemPhysChem. 2007. - T. 8. - №4. - C. 507-509.

92. Photooxidation and decarboxylation of tyrosine studied by EPR and CIDNP chemically-induced dynamic nuclear polarization. techniques / Tomkiewicz M., McAlpine R. D., CociveraM. // Canadian Journal of Chemistry. 1972. - T. 50. - №23. - C. 3849-3856.

93. Time resolved CIDNP study of electron transfer reactions in proteins and model compounds / Morozova О. В., Yurkovskaya A. V., Tsentalovich Y. P., Forbes M. D. E., Hore P. J., Sagdeev R. Z. // Molecular Physics. 2002. - T. 100. - №8. - C. 1187-1195.

94. ID Radical Motion in Protein Pocket: Proton-Coupled Electron Transfer in Human Serum Albumin / Kobori Y., Norris J. R., Jr. // Journal of the American Chemical Society. -2006. -T. 128. -№1. C. 4-5.

95. Two-dimensional 15N-1H photo-CIDNP as a surface probe of native and partially structured proteins / Lyon С. E., Jones J. A., Redfield C., Dobson С. M., Hore P. J. // Journal of the American Chemical Society. 1999. - T. 121. - №27. - C. 6505-6506.

96. Medium-Dependent Electron and H Atom Transfer between 2-Deoxyadenosine and Menadione: A Magnetic Field Effect Study / Sengupta Т., Choudhury S. D., Basu S. // Journal of the American Chemical Society. 2004. - T. 126. - №34. - C. 10589-10593.

97. Nitrogen-15 nuclear magnetic resonance spectroscopy of some nucleosides and nucleotides / Markowski V., Sullivan G. R., Roberts J. D. // Journal of the American Chemical Society. 1977. - T. 99. - №3. - C. 714-718.

98. БЭС "Химия" /. Москва, 1998. - 580 с.

99. A kinetic study on the interaction of deprotonated purine radical cations with amino acids and model peptides / Pan J., Lin W., Wang W., Han Z., Lu C., Yao S., Lin N., Zhu D. // Biophysical Chemistry. 2001. - T. 89. - №2-3. - C. 193-199.

100. Field-cycling NMR relaxometry / Kimmich R., Anoardo E. // Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. 2004. - T. 44. - №3-4. - C. 257-320.

101. Collective Relaxation of Protein Protons at Very Low Magnetic Field: A New Window on Protein Dynamics and Aggregation / Luchinat C., Parigi G. // Journal of the American Chemical Society. 2007. - T. 129. - №5. - C. 1055-1064.

102. Blood-pool MRI contrast agents: properties and characterization / Clarkson R. B. // Topics in Current Chemistry. 2002. - T. 221. - №Contrast Agents I. - C. 201-235.

103. Biological applications of relaxometry / Fasano M. // Chimica e l'lndustria (Milan, Italy). 2001. - T. 83. - №10. - C. 89.

104. Nuclear spin relaxation and molecular motion in liquid crystals / Kothe G., Stohrer J. // NATO ASI Series, Series C: Mathematical and Physical Sciences. 1994. - T. 431. -№Molecular Dynamics of Liquid Crystals. - C. 195-206.

105. Magnetic relaxation dispersion studies of biomolecular solutions / Halle В., Denisov V. P. //Methods in Enzymology. 2001. - T. 338. - C. 178-201.

106. Water and monovalent ions in the minor groove of B-DNA oligonucleotides as seen by NMR / Halle В., Denisov V. P. // Biopolymers. 2000. - T. 48. - №4. - C. 210-233.

107. Magnetic relaxation dispersion of lithium ion in solutions of DNA / Victor K. G., Teng C.-L., Dinesen T. R. D., Korb J -P., Bryant R. G. //Magnetic Resonance in Chemistry. 2004. -T. 42. - №6,-C. 518-523.

108. Water molecule binding and lifetimes on the DNA duplex d(CGCGAATTCGCG)2 / Zhou D., Bryant R. G. // Journal of Biomolecular NMR. 1996. - T. 8. - №1. - C. 77-86.

109. High-Resolution Magnetic Relaxation Dispersion Measurements of Solute Spin Probes Using a Dual-Magnet System / Wagner S., Dinesen T. R. J., Rayner Т., Bryant R. G. // Journal of Magnetic Resonance. 1999. - T. 140. - №1. - C. 172-178.

110. Phospholipid bilayer surface configuration probed quantitatively by 31P field-cycling NMR / Roberts M. F., Redfield A. G. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2004. - T. 101. - №49. - C. 17066-17071.

111. High-Resolution 31P Field Cycling NMR as a Probe of Phospholipid Dynamics / Roberts M. F., Redfield A. G. // Journal of the American Chemical Society. 2004. - T. 126. -№42. - C. 13765-13777.

112. The theory of relaxation processes / Redfield A. G. // Advances in Magnetic Resonance. 1966. - Т. 1. - C. 1-32.

113. Transfer of C1DNP among coupled spins at low magnetic field / Ivanov K. L., Miesel K., Yurkovskaya A. V., Korchak S. E., Kiryutin A. S., Vieth H. M. // Applied Magnetic Resonance. 2006. - T. 30. - №3-4. - C. 513-534.

114. Coherence transfer during field-cycling NMR experiments / Miesel K., Ivanov K. L., Yurkovskaya A. V., Vieth H. M. // Chemical Physics Letters. 2006. - T. 425. - №1-3. - C. 71-76.

115. CIDNP transfer via nuclear dipolar relaxation and spin-spin coupling / De Kanter F. J. J., Kaptein R. // Chemical Physics Letters. 1979. - T. 62. - №3. - C. 421-426.

116. Low-field CIDNP in intramicellar radical disproportionation. Violation of equivalency in J-coupled nuclear spin systems / Tarasov V. F., Shkrob I. A. // Journal of Magnetic Resonance, Series A. 1994. - T. 109. - №1. - C. 65-73.

117. Transfer of Parahydrogen-Induced Hyperpolarization to 19F / Kuhn L. Т., Bommerich U., Bargon J. // Journal of Physical Chemistry A. 2006. - Т. 110. - №10. - C. 3521-3526.

118. The creation of off-diagonal elements in chemically induced dynamic nuclear polarization experiments / Schaublin S., Wokaun A., Ernst R. R. // Chemical Physics. 1976. -T. 14.-C. 285-293.

119. Creation of spin coherent states in the course of chemical reactions

120. Salikhov К. M. // Chemical Physics Letters. 1993. - T. 201. - C. 261-264.

121. Carbon-13 NMR spectra of tryptophan, tryptophan peptides, and of native and denatured proteins / Bradbury J. H., Norton R. S. // Biochimica et Biophysica Acta, Protein Structure. -1973. T. 328. - №1. - C. 10-19.

122. Definitive assignment of carbon-13 NMR signals in tryptophan and related molecules / Morales-Rio s M. S., Joseph-Nathan P. // Journal of Heterocyclic Chemistry. 1986. - T. 23.6. -C. 1617-1619.