УФ-чувствительность молекул гемоглобина с различным субъединичным составом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.02, кандидат биологических наук Козлова, Ирина Евгеньевна

• Козлова, Ирина Евгеньевна
• кандидат биологических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Козлова, Ирина Евгеньевна

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

I ВВЕДЕНИЕ.

II. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава 1. Структура, физико-химические и функциональные свойства гемоглобина.

1Л. Структура молекулы гемоглобина.

1.2. Связывание и перенос лигандов гемоглобином.

1.3. Структурные особенности и некоторые физико-химические свойства метгемоглобина.

1.4. Функциональные свойства молекул гемоглобина с различным субъединичным составом.

Глава 2. Влияние УФ-излучения на структуру и функциональные свойства гемопротеидов.

III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Глава 3. Объекты и методы исследования.

3.1. Объекты исследования.

3.2. Получение растворов оксигемоглобина.

3.3. Получение растворов метгемоглобина.

3.4. Получение димерных молекул гемоглобина.

3.5. Формирование гибридов валентности гемоглобина.

3.6. Получение молекул полигемоглобина.

3.7. Формирование поперечных сшивок между молекулами полигемоглобина и СОД или каталазы.

3.8. Формирование комплекса гемоглобинсеротонин.

3.9. Регистрация спектров поглощения.

3.10. УФ-облучение опытных образцов.

3.11. Регистрация кривых диссоциации оксигемоглобина.

3.12. Определение каталазной активности.

3.13. Определение пероксидазной активности.

3.14. Определение супероксиддисмутазной активности.

3.15. Определение термодинамических параметров растворов оксигемоглобина.

3.16. Статистическая обработка результатов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Глава 4. УФ-чувствительность различных структурных форм молекул гемоглобина.

4.1. Спектральные характеристики гемоглобина.

4.2. Изучение УФ-чувствительности тотальных димеров гемоглобина.

4.3. Изучение УФ-чувствительности частично диссоциированных образцов гемоглобина.

4.4. Изучение УФ-чувствительности гибридов валентности гемоглобина.

4.5. Изучение УФ-чувствитеЛьности молекул полигемоглобина.

Глава 5. Модификация серотонином фоточувствительности структурных форм гемоглобина.

5.1. Изучение кислородсвязывающих свойств тотальных димеров гемоглобина, УФ-облученных в присутствии серо-тонина.

5.2. Изучение кислородсвязывающих свойств частично диссоциированных молекул гемоглобина, УФ-облученных в присутствии серотонина.

5.3. Исследование УФ-чувствительности модифицированных серотонином гибридных молекул гемоглобина.

5.4. Исследование кислородсвязывающих свойств полигемоглобина, УФ-облученного в присутствии серотонина.

Глава 6. Влияние длинноволного УФ-излучения на структурно-функциональные свойства гемоглобина.

6.1. Влияние ДУФ-света на спектральные свойства гемоглобина.

6.2. Влияние ДУФ-света на кислородсвязывающую функцию тетрамеров гемоглобина.

6.3. Влияние ДУФ-света на кислородсвязывающие свойства гемоглобина с измененной структурой субъединичных контактов.

6.4. Влияние ДУФ-света на спектральные свойства гемоглобина человека в присутствии серотонина.

6.5. Кислородсвязывающие свойства гемоглобина, подвергнутого воздействию ДУФ-света в присутствии серотонина.

6.6. Исследование термодинамических параметров молекул гемоглобина, ДУФ-облученных в присутствии серотонина.

Глава 7. Структурно-функциональные свойства УФ-облученных полифункциональных ассоциатов гемоглобина.

7.1. Исследование антиоксидантной активности молекул гемоглобина.

7.1.1. Изучение каталазной активности различных структурных форм гемоглобина.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

НЮ2 - оксигемоглобин; MtHb - метгемоглобин;

КДО - кривая диссоциации оксигемоглобина; Y - степень насыщения гемоглобина кислородом; ос - константа Хилла;

Р50 - парциальное давление кислорода, при котором гембелок насыщен лигандом на 50%;

2,3-ДФГ - 2,3-дифосфоглицерат;

УФ-излучение - ультрафиолетовое излучение;

ДУФ-излучение - длинноволновое ультрафиолетовое излучение; t°max - температура максимального плавления; q - удельная теплота денатурации белка;

СОД - супероксиддисмутаза;

PolyHb - полигемоглобин.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «УФ-чувствительность молекул гемоглобина с различным субъединичным составом»

Актуальность проблемы. В настоящее время резко возрос интерес исследователей к изучению структурно-функциональных свойств транспортных белков крови и особенно гемоглобина. Это связано, в первую очередь, с возможными нарушениями процессов транспорта при различных патологиях и с попытками создания эффективных кровезаменителей, что обусловлено ограниченным сроком хранения донорской крови и необходимостью очень больших ее количеств в чрезвычайных обстоятельствах.

Гемоглобин как объект исследования имеет ряд преимуществ. Он является удобной моделью для изучения влияния различных агентов на белки, в частности на ферменты, поскольку простетическую группу данного гемопротеида -гем - можно рассматривать как аналог активного центра молекул фермента. Кроме того, полностью идентифицирована первичная структура гемоглобина, взаимное расположение атомов в его молекуле. Перечисленные факты в совокупности с легкостью получения предопределяют неослабевающий интерес исследователей к гемоглобину.

Метод регистрации кривых диссоциации оксигемоглобина нашел широкое применение для анализа функциональных свойств этого олигомерного белка в научных исследованиях и в медицинской практике. Кривая диссоциации оксигемоглобина (КДО) является важнейшим показателем кислородсвязываю-щей способности данного белка, поскольку позволяет определить сродство гемоглобина к кислороду, его структурное состояние в норме и в условиях патологии, при воздействии различных физико-химических факторов на гембелок.

В процессе функционирования организма в эритроцитах постоянно образуется окисленное производное гемоглобина - метгемоглобин, который восстанавливается в дезоксигемоглобин ферментной системой метгемоглобинредук-тазой. Однако при различных патологических состояниях организма, при действии некоторых внешних агентов содержание метгемоглобина в крови резко возрастает (И.С. Станкова, Г.В. Максимов, О.Р. Колье, 1996).

Тот факт, что тетрамеры гемоглобина способны к обратимой диссоциации, в первую очередь на димеры типа ар, позволяет предположить, что существует вероятность реассоциации димеров с различным состоянием атомов железа в составе порфирина. Возможность формирования функционально активных гибридных молекул гемоглобина была экспериментально подтверждена в ряде исследований (Д.М. Рифкинд, 1978; Z. Szweda-Lewandowska, М. Puchala, М.А. Kowalska, 1981). В связи с этим значительный теоретический и практический интерес представляет изучение влияния физико-химических факторов на функциональные свойства образцов гемоглобина, содержащих гибриды валентности.

Кроме того, изучение способов химической модификации гемоглобина предполагает решение проблемы использования его производных в качестве эффективных кровезаменителей (Н.П. Кузнецова, JI.P. Гудкин, Р.Н. Мишаева, 1996; S. Hiromi et al., 1996). Для этого может быть полезным изучение сочетания кислородтранспортных свойств гемоглобина с антиоксидантными свойствами супероксиддисмутазы и каталазы (Е.А. Quebec, Т.M.S. Chang, 1995; F. D'Agnillo, T.M.S. Chang, 1998). Следовательно, актуальна проблема исследования физико-химических свойств полифункциональных белковых молекул.

В то же время бесспорно огромное влияние, которое оказывают биологически активные виды электромагнитных излучений, в частности УФ-свет, на существование живых систем. Весьма актуальным стало исследование механизмов действия на биообъекты УФ-излучения с длинами волн 240-300 нм в связи с развитием космических исследований, с разрушением озонового слоя Земли - естественного экрана против проникновения коротко- и средневолнового ультрафиолета. Для устранения его неблагоприятного влияния на биологические системы значительное развитие получил поиск различных химических модификаторов их фоточувствительности. Среди таких веществ особенно эффективным оказался 5-гидроксотриптамин (серотонин), относящийся к классу индолилалкиламинов и широко применяющийся в настоящее время в клинической практике. Было установлено, что серотонин образует комплекс с целым рядом белков, чем, вероятно, и обусловлены его протекторные свойства. Для детализации представлений по указанной проблеме удобным оказалось использование модели гемоглобин-серотонин, поскольку, с одной стороны, эти соединения формируют между собой устойчивый комплекс, а с другой - хорошо известна структура гембелка и типы связей, поддерживающих его функционально активную конформацию. Поэтому неудивительно, что исследованиям в этой области посвящено большое количество работ. Благодаря им, к настоящему времени во многом изучены природа и механизмы данного взаимодействия.

Следует отметить, что одним из наиболее важных экологических факторов, под постоянным действием которого находятся все живые организмы, является длинноволновое УФ-излучение (>„=320-400 нм). Однако до настоящего времени остается не до конца ясным вопрос о природе хромофоров гемоглобина, ответственных за поглощение света в диапазоне длин волн 320-400 нм, а также о роли их модификации в проявлении гембелком своей функциональной активности.

Цель и задачи диссертационной работы. Целью нашей работы явилось определение степени УФ-чувствительности молекул гемоглобина с различным субъединичным строением в присутствии серотонина.

В связи с этим перед нами стояли следующие задачи:

1. Изучить УФ-чувствительность димеров гемоглобина.

2. Проанализировать влияние УФ-света и серотонина на структурно-функциональные свойства гибридов валентности, образующихся в смеси растворов окси- и метгемоглобина.

3. Изучить влияние ДУФ-света на структуру и функциональные свойства молекул гемоглобина с различным субъединичным составом.

4. Исследовать сочетанное воздействие УФ-света и серотонина на кисло-родсвязывающие свойства молекул полигемоглобина.

5. Изучить влияние УФ-света и серотонина на структурно-функциональные свойства полигемоглобина, связанного поперечными сшивками с молекулами супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы.

Научная новизна. Работа является комплексным исследованием, посвященным выявлению взаимосвязи между структурным состоянием и функциональной активностью (кислородсвязывающие и антиоксидантные свойства ) молекул гемоглобина с различным субъединичным составом. Анализ полученных результатов выявил важную роль субъединичных контактов в ответной реакции молекул гемоглобина на воздействие УФ-излучения широкого спектрального состава. Установлено, что серотонин (соотношение молекул гемо-глобин:серотонин 1:10) не оказывает фотопротекторного действия на димеры гемоглобина (М=37,3±0,5 кДа). На основании экспериментальных данных сделан вывод о том, что в случае разрушения субъединичных контактов биогенный амин способен присоединяться к гемоглобину как по неспецифическим участкам связывания в апобелке, так и в области гема.

Выявлен фотопротекторный эффект серотонина по отношению к кисло-родсвязывающим свойствам гибридов валентности, молекул полигемоглобина, комплексов полигемоглобин-СОД (соотношение молекул гемоглобина и серотонина 1:10). Использование различных структурных форм гемоглобина показало, что комплексообразование гембелка с серотонином при указанном соотношении компонентов происходит в специфических участках апобелковой части, затрагивающих субъединичные контакты.

Установлено, что ведущая роль в фотомодификации кислородсвязываю-щих свойств гибридов валентности гемоглобина принадлежит процессу диссои циации тетрамеров гембелка на димеры. Однако выявленные в ходе проведения экспериментов нарушения кислородсвязывающих свойств полигемоглобина после УФ-облучения в дозах 151 и 604 Дж/м2 (Р50=7,5±0,7 и 7,4±0,5 мм рт. ст., а=4,45±0,06 и 1,40±0,07 соответственно) обусловлены не процессами диссоциации его молекул, а перестройками высших типов структурной организации (третичной и четвертичной) белковых макромолекул. Образование поперечных связей между молекулами полигемоглобина и СОД (каталазы) приводит к формированию полифункциональных комплексов, сочетающих как кислород-транспортные, так и антиоксидантные свойства. Анализ влияния УФ-света на эти ассоциаты показал, что каталаза способна оказывать фотозащитное действие по отношению к функциональным свойствам полигемоглобина при больших дозах облучения (604 Дж/м2), чем СОД (151 Дж/м2).

Показано, что ДУФ-облучение (320-400)^ гемоглобина в дозах 1,9-9,5 Дж/м индуцирует локальные (обратимые) перестройки апобелка в области окружения гема, увеличивающие сродство гемоглобина к кислороду. Повышение доз ДУФ-облучения до 19-144 Дж/м вызывает миграцию «конформационных изменений» внутри апобелка, которая приводит к необратимым перестройкам в области контактов субъединиц, снижающим кооперативный эффект связывания кислорода гембелком.

Практическая значимость. Разработана схема возможных процессов фотомодификации молекул гемоглобина с различным субъединичным составом, которая позволяет расширить современные представления о механизмах развития ответной реакции гемоглобина на воздействие УФ-света различного спектрального состава. Она может быть использована при обсуждении механизмов влияния экологических факторов на биосистемы.

Предложена схема возможных реакций взаимодействия молекул серото-нина с гемоглобином в области субъединичных контактов гембелка. Ее можно использовать при разработке научных основ химической модификации радио- и фоточувствительности биологических объектов, при построении имитационных моделей взаимодействия белок-лиганд.

Экспериментальные данные, полученные при анализе кислородсвязы-вающих и антиоксидантных свойств комплексов полигемоглобин-СОД и поли-гемоглобин-каталаза, могут быть полезными при использовании реперфузион-ных растворов, применяемых, например, при ишемических заболеваниях.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры биофизики и биотехнологии при чтении курсов "Фотобиология" и "Общая биофизика".

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на I Всероссийской конференции фотобиологов (Пущино, 1996); Совещании-семинаре "Первичные фотофизические и фотохимические процессы в биосистемах различных уровней организации" (Воронеж, 1996); Международной школе "Проблемы теоретической биофизики" (Москва, 1998); 13-м Международном конгрессе по фотобиологии (Сан-Франциско, 2000); Седьмой международной конференции по химии и физикохимии олигомеров "0лигомеры-2000" (Пермь, 2000); Научной сессии сотрудников Воронежского госуниверситета (Воронеж, 2000).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи и 3 тезисов.

На защиту выносятся следующие положения:

1. УФ-излучение с длинами волн 240-390 нм индуцирует нарушение областей контактов а,1 и (З2 субъединиц в молекуле гемоглобина.

2. Присоединение серотонина в местах субъединичных контактов к гибридам валентности, образующимся в смеси оксигемоглобина и метгемоглобина, оказывает фотопротекторное действие по отношению к кислородсвязывающим свойствам гибридных молекул.

3. Серотонин проявляет фотопротекторный эффект по отношению к полигемоглобину.

13

4. Схема взаимодействия серотонина с гемоглобином в области субъединичных контактов гембелка.

5. Каталаза и СОД, связанные поперечными связями с полигемоглобином, оказывают фотопротекторное действие по отношению к гембелку.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает 152 страницы машинописного текста, 2 таблицы, 36 рисунков. Состоит из введения, семи глав, заключения и выводов. Список литературы содержит 157 работ, из них 85 - отечественных и 72 - зарубежных.

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Козлова, Ирина Евгеньевна

V. ВЫВОДЫ

1. Выявлено, что УФ-свет (240-390 нм) в дозах 151 и 604 Дж/м не оказывает влияния на кислородсвязывающие свойства (Р50 и константу Хилла а) тотальных димеров гемоглобина человека.

2. Анализ кислородсвязывающих свойств структурных и функциональных димеров гемоглобина позволил выявить, что основным механизмом ответной реакции тетрамеров гембелка на воздействие УФ-излучения в дозах 151 и 604 Дж/м является их фотодиссоциация на димеры.

3. Доказано, что ослабление кислородсвязывающих свойств полигемоу глобина после УФ-облучения в дозах 151 и 604 Дж/м связано не с диссоциацией его молекул на протомеры, а, в первую очередь, с перестройками высших типов структурной организации белковых макромолекул.

4. Установлено, что за формирование комплекса гемоглобин-серотонин при соотношении этих компонентов 1:10 ответственны области субъедйничных контактов молекул гембелка. Предложена схема возможных реакций взаимодействия молекул биогенного амина с гемоглобином при их комплексировании.

5. В экспериментах с полигемоглобином и комплексом Ро1уНЬ-СОД показано, что фотопротекторный эффект серотонина может обусловливаться не только образованием комплекса с гемоглобином, но и конкуренцией за свободно-радикальные продукты фотохимических реакций.

6. На основании результатов изучения основных характеристик кисло-родсвязывающей способности гемоглобина (Р50 и а) констатируется, что хромофоры УФ-излучения с А1Шх=;342 нм локализованы в области непосредственного белкового окружения гема.

7. Установлено, что полифункциональные ассоциаты полигемоглобина с супероксиддисмутазой и каталазой характеризуются большей фоторезистентностью по сравнению с образцами свободного полигемоглобина.

137

8. Предложена схема возможных процессов, происходящих в апобелко-вых частях изученных структурных форм гемоглобина, при действии УФ-света в дозах 15^-604 Дж/м2.

IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, анализ полученных в ходе выполнения настоящей работы результатов выявил важную роль субъединичных контактов в ответной реакции молекул гемоглобина на воздействие УФ-излучения широкого спектрального состава. На это указывают данные о том, что УФ-свет не оказывает влияния на функциональные свойства тотальных димеров гемоглобина, у которых эти контакты разрушены как в лигандированной, так и в нелигандированной формах. В случае использования частично диссоциированных молекул гембелка их фотомодификация сопровождается незначительным, но статистически достоверным увеличением сродства к кислороду до значений, характерных для димеров (Рзо~5 мм рт. ст.).

При внесении в растворы оксигемоглобина метформы гембелка повышается общая гетерогенность системы за счет образования функциональных димеров (гибридов валентности типа димер (Ре2+) -димер (Ре3+)), которые отличаются собственными характеристиками кислородсвязывающей и антиоксидант-ной (пероксидазной и каталазной) активностей. Формирование таких гибридов индуцирует структурные нарушения субъединиц в метформе, проявляющиеся на уровне кислородтранспортной способности, оцениваемом по величинам полунасыщения и константы Хилла. Ответная реакция гибридных молекул на воздействие УФ-излучения аналогична тетрамерам оксигемоглобина, т. е. обусловлена, в первую очередь, фотодиссоциацией и накоплением в растворах ди-мерных форм гембелка.

Полимеризация гемоглобина связана с ограничением конформационной подвижности макромолекулы, которое, в свою очередь определяет ее поведение при УФ-облучении. Гель-хроматография таких образцов не выявляет наличия низкомолекулярных компонентов. Поэтому, несмотря на существенное уменьшение величин полунасыщения кислородом и константы Хилла до значений, близких к димерам, обнаруженный факт связан, по всей вероятности, с перестройками третичной структуры апобелка.

Возможные процессы, происходящие в апобелковых частях образцов, содержащих различные структурные формы гемоглобина, при их фотомодификации в диапазоне длин волн 240-390 нм просуммированы нами в виде схемы, представленной на рис. 35.

Следовательно, проведенные исследования подтверждают ранее высказанное предположение (В.Г. Артюхов и др., 1997) о том, что УФ-излучение в области поглощения ароматических аминокислот глобина индуцирует глубокие изменения, прежде всего, четвертичной и третичной структур белковой молекулы. Доказано, что основным механизмом фотомодификации кислородсвязы-вающих свойств тетрамеров гемоглобина является его фотодиссоциация на ди-меры.

Апобелковая часть молекулы гемоглобина, наряду с известной ролью тема в фотопревращениях гембелка, имеет важное значение и в реализации воздействия ДУФ-излучения (320-400 нм). Уменьшение величин Р50 при малых дозах облучения (1,9-9,5 Дж/м2) позволяет предположить, что хромофоры, ответственные за поглощение света с А-пих=342 нм, локализованы в области непосредственного апобелкового окружения гема. Большие дозы до 114 Дж/м ) индуцируют ослабление кооперативного эффекта в тетрамерах (а=1,69±0,08), что не может быть объяснено накоплением гибридов валентности, поскольку, во-первых, для них константа Хилла выше (а=1,81±0,03), а, во-вторых, кислород-связывающие свойства последних сами зависят от дозы ДУФ-облучения. Кроме того, в указанных условиях выявлено лишь незначительное увеличение концентрации метгемоглобина. Следовательно, можно допустить факт миграции кон-формационных возмущений по апобелку (за счет перераспределения слабых взаимодействий); конечным «акцептором» их служат области субъединичных контактов. тетрамеры гемоглобина (Р50= 18,7±0,3 мм рт.ст.; а = 2,51±0,05)

2 моль/л К1

2 моль/л КС!

Ме1НЬ глутаровыи альдегид тотальные димеры димеры гибриды полимеризованный гемоглобина оксигемоглобина + валентности гемоглобин

Р<0 = 4,0±0,4 мм рт.ст.; тетрамеры гемоглобина (р50 = 14,9±0,3 мм рт.ст.; а = 1,29±0,06) дезоксигемоглобина (р5() = 13,8±0,2 мм рт.ст.; а = 1,97±0,02) (Р50 = 8,6±0,6 мм рт.ст.; а = 1,81+0,03) а = 1 60±0,08)

151, 604 Дж/м^

151,604 Дж/мг

151 Дж/м" хромофоры апобелка обратимые конформационные перестройки Т50 да 4,0 мм рт.ст.; а« 1,3) хромофоры апобелка диссоциация тетрамеров дезоксигемоглобина, обратимые конформационные перестройки димеров (Р50 » 5,0 мм рт.ст.; а» 1,35)

151, 604 Дж/м" хромофоры апобелка миграция конформационных изменений т области субъединичных контактов с их разрушением диссоциация на димеры (Р50 = 9,4±0,5 мм рт.ст.; а = 1,66±0,03)

604 Дж/м2 конформационные перестройки апобелка димеров (Р50 = 11,1±0,4 мм рт.ст.; а = 1,62±0,04) хромофоры апобелка конформационные нарушения апобелка без диссоциации на низкомолекулярные компоненты

50 3:1 ^ мм РТ СТ Г а «1,4)

Рис. 35. Предполагаемая схема процессов, протекающих в апобелковых частя> различных структурных форм гемоглобина при их фотомодификации (240-390 нм)

Использование различных структурных форм гемоглобина показало, что комплексообразование гембелка с серотонином на начальном этапе (соотношение молекул 1:10) происходит в специфических участках апобелковой части, затрагивающих субъединичные контакты. Следовательно, предложенный механизм комплексирования биогенного амина с центральным атомом металла пор-фириновой части (W. Lohmann, A.J. Moss, 1957) проявляется лишь при высоких концентрациях серотонина и сопровождается дезорганизацией белковой глобулы.

Из анализа природы субъединичных контактов молекул гемоглобина (Е. Antonini, М. Brunori, 1970) и биогенного амина можно предположи ть, что участками комплексообразования являются контакты между треонином С3(38)а и гистидином FG4(97)P, тирозином С7(42)а и аргинином С6(40)Р, аргинином FG4(92)a и глутамином С5(39)Р, аспарагиновой кислотой Gl(94)a и аспараги-ном G4(102)p, тирозином Н23(140)а и триптофаном С3(37)(3. Структура формируемых при этом комплексов представлена на рис. 36.

В образовании комплекса белка с серотонином могут принимать участие Р" и у-карбоксильные группы аспарагиновой и глутаминовой аминокислот, ими-дазольные группы гистидина белковой молекулы и функциональные группы серотонина - аминная и имидазольная. В указанных взаимодействиях серотонин выступает как донор электронов, чем, по-видимому и объясняется его выраженная фотопротекторная (антиоксидантная) функция.

Уровень антиоксидантной активности молекул гемоглобина определяется, в первую очередь, структурным состоянием апобелка. Разная направленность ответной реакции гембелка на воздействие УФ-излучения в проявлении каталазной и пероксидазной активностей может быть объяснена противоположным влиянием процессов диссоциации его тетрамеров. По-видимому, олиго-мерная организация макромолекулы является необходимым условием повыше

ОС

I I ны — с— Н I сн. треонин С3(38)а I

ОС

I I

NN — с—Н I н — с —ОН

I "■•■■■■■. сн, с

НС II гистидин Р04(97)Р

ХЖ — сн н N

ОН

СН2— сн2— МН2

ОС

I I ны — с — Н сн.

I ОС

НЫ — С— Н аргинин С6(40)р

СН,].

2*3 тирозин С7(42)а

НЫ

НО

С= N4 Н

ОН ЫК сн2 — СН2 — 1ЧН2

Рис. 36. Схема образования водородных связей между молекулами серотонина и гемоглобином в области контактов а^- и р2~субъединиц гембелка

ОС

I I

ИМ— с— н I

СН2]3 NN. I ны = С I ж2 аргинин РС4(92)а глутамин С5(39)р ОС

NN — С — Н

СН2]2

ОС

I I

NN — С — Н I сн2

НО О. аспарагиновая кислота 01(94)а О

NN. аспар агин С4( 102) р

ОС

NN С— Н

СН, О

NN. Н N

ОН

СН2— СН2— NH2

I ОС тирозин Н23(140)а HN — С— Н

СН.

НО

NN — сн2— С — ОСН триптофан С3(37)р Н

ОН сн — сн — ын2

Рис. 36. Схема образования водородных связей между молекулами серотонина и гемоглобином в области контактов а\- и р2-субъединиц гембелка (продолжение) ния каталазной активности, в то время как диссоциация на протомеры способствует усилению пероксидазной активности гембелка.

Образование поперечных связей между молекулами полигемоглобина и СОД (каталазы) приводит к формированию полифункциональных ассоциатов, сочетающих как кислородтранспортные, так и антиоксидантные свойства. При этом комплекс полигемоглобин-СОД оказывается более фоторезистентным по л сравнению с образцами полигемоглобина, т. к. УФ-облучение в дозе 151 Дж/м не влияет на уровень проявления им кислородсвязывающей способности за счет активизации процессов дисмутации супероксидных анион-радикалов. Увеличение дозы облучения стимулирует накопление в образцах гидропероксид-ных (и, возможно, другой природы) радикалов, что подтверждается результатами исследований структурно-функциональных характеристик комплексов полигемоглобин-каталаза и фотопротекторным действием в указанных условиях серотонина.

Таким образом, природа радикалов, преимущественно оказывающих повреждающее действие на белковые структуры, зависит от дозы и спектрального состава УФ-облучения. Следовательно, это создает предпосылки для разработки способов избирательной защиты белков, в частности, на основе формирования полифункциональных ассоциатов, таких как полигемоглобин-супероксиддисмутаза и полигемоглобин-каталаза. В клинической практике для приготовления кровезаменителей, применяемых, например, при ишемических заболеваниях, может быть эффективным использование комплекса полигемо-глобин-супероксиддисмутаза-каталаза.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Козлова, Ирина Евгеньевна, 2000 год

1. Аничков C.B. Нейрофармокология.-М.: Медицина, 1982.-С. 217-222.

2. Артюхов В.Г. Анализ физико-химических и функциональных свойств гембелков, УФ-облученных в присутствии серотонина // Успехи физиологических наук-1994. Т. 25, вып. 1.-С. 43.

3. Артюхов В.Г. Гемопротеиды: закономерности фотохимических превращений в условиях различного микроокружения.-Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1995.-280 с.

4. Артюхов В.Г. Закономерности и особенности фотохимических превращений гемопротеидов, их составных частей в условиях различного микроокружения: Дис. . д-ра биол. наук.-Воронеж, 1983а.-491 с.

5. Артюхов В.Г. Изучение действия УФ-излучения на структуру свободного гема и порфириновой части гемоглобина // Журнал спектроскопии-1974. Т. 20, № 4.-С. 733-734.

6. Артюхов В.Г. О защитном действии серотонина по отношению к окси-гемоглобину при ультрафиолетовом облучении смеси их растворов // Биологические науки.-19836. Вып. 1.-С. 29-34.

7. Артюхов В.Г. Спектральные и парамагнитные свойства растворов окси-гемоглобина, УФ-облученных в присутствии аскорбиновой кислоты // Радио-биология.-1992. Т. 32, вып. 1.-С. 148-155.

8. Артюхов В.Г., Башарина О.В., Филипцов Ф.А. Активация молекул су-пероксиддисмутазы под влиянием ультрафиолетового облучения // Биофизика-1992. Т. 37, вып. 1.-С. 13-16.

9. Артюхов В.Г., Бутурлакин М.С. Шмелев В.П. Оптические методы исследования биологических систем и объектов.-Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1980.-116 с.

10. Артюхов В.Г., Вашанов Г. А. Серотонин как фотопротектор кислород-транспортной функции гемоглобина // Биофизика.-1993. Т. 38, вып. 4.-С. 580583.

11. Артюхов В.Г., Вашанов Г.А. Кислородсвязывающие свойства гемоглобина, модифицированного воздействием температуры и додецилсульфата натрия// Физиологич. журн. СССР.-1990. Т. 76, вып. 10.-С. 1361-1467.

12. Артюхов В.Г., Ковалева Т.А., Шмелев В.П. Биофизика-Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1994.-336 с.

13. Бак 3. Химическая защита от ионизирующей радиации.-М.: Атомиз-дат, 1968.-230 с.

14. Блюменфельд Л.А. Гемоглобин и обратимое присоединение кислоро-да.-М.: Советская наука, 1957.-140 с.

15. Брюханова Э.В., Осипов А.Н., Владимиров Ю.А. Влияние гаптогло-бина на способность гемоглобина разлагать перекись водорода с образованием свободных радикалов // Пульмонология-1995. Вып. 1.-С. 56-59.

16. Вашанов Г.А. Анализ структурно-функционального состояния некоторых транспортных белков крови в условиях различного микроокружения: Дис. . канд. биол. наук.-Воронеж, 1993.-157 с.

17. Вашанов Г.А., Артюхов В.Г. Структурно-функциональные изменения гемоглобина человека, индуцированные УФ-светом и серотонином // Биофизи-ка.-1994. Т. 39, вып. 4.-С. 571-575.

18. Вашанов Г.А., Артюхов В.Г., Образцова Н.П. Функциональные свойства гибридных молекул гемоглобина//Биофизика-1997. Т. 42, вып. 1.-С. 244.

19. Вейсблут M. Физика гемоглобина // Структура и связь-М.: Мир, 1969.-С. 11-74.

20. Верболович В.П., Подгорная JIM. Обоснование использования и перспективы применения каталазы в медицинской практике // Инлсенерная энзимо-логия: Тез. докладов IV Всесоюзн. симпозиума.-Вильнюс, 1988. Ч. 2.-С. 62.

21. Верболович П.А., Утешев А.Б. Железо в животном организме.-Алма-Ата: Наука, 1967.-266 с.

22. Виноградова И.Л., Багрянцева С.Ю., Дервиз Г.В. Метод одновременного определения 2,3-ДФГ и АТФ в эритроцитах // Лаб. дело-1979. Т.5. С-424-426.

23. Владимиров Ю.А. Фотохимия и люминесценция белков.-М.: Наука, 1965.-232 с.

24. Владимиров Ю.А., Конев C.B. О возможности миграции энергии в молекуле белка //Биофизика.-1957. Т.2, вып. 1.-С. 3-19.

25. Владимиров Ю.А., Потапенко А.Я., Физико-химические основы фотобиологических процессов.-М.: Высш. шк., 1989.-200 с.

26. Власов Ю.А., Смирнов С.М. От молекулы гемоглобина к системе микроциркуляции.-Новосибирск: Наука, 1993.-244 с.

27. Волькенштейн М.В. Биофизика.-М.: Наука, 1988.-С. 207-219.

28. Гончаренко E.H. Биогенные амины и радиочувствительность одиночных клеток // Биологич. науки.-1978. Вып. 7.-С. 7-16.

29. Гончаренко E.H., Кудряшов Ю.Б. Гипотеза эндогенного фона радио-резистентности.-М.: Изд-во МГУ, 1980.-176 с.

30. Гончаренко E.H., Кудряшов Ю.Б. роль эндогенных веществ в создании фона повышенной радиорезистентности // Радиобиология-1973. Т. 13, вып. 6.-С. 811-812.

31. Граевский Э.Я. Сульфгидрильные группы и радиочувствительность.-М.: Атомиздат, 1969.-145 с.

32. Детерман Г. Гель-хроматография.-М.: Мир, 1970.-252 с.

33. Заводиик И.Б., Лапшина Е.А. Процессы окисления гемоглобина человека // Биохимия-1996. Т. 61, вып. 1.-С. 42-48.

34. Иржак Л.И. Гемоглобины и их свойства.-М.: Наука, 1975.-240 с.

35. Истаманова Т.С. Функциональная гематология.-Л.: Медицина, 1973311с.

36. Кантор Ч. Шиммел П. Биофизическая химия.-М.: Мир, 1985. Т. 3.-534с.

37. Ковалева Т.А., Артюхов В.Г. Исследование влияния некоторых биогенных аминов и УФ-излучения на содержание сульфгидрильных групп в печени, селезенке и оксигемоглобине мышей // Радиобиология.-1983. Т. 23, вып.1-С. 84-87.

38. Кои В. Железопорфирины гемы и гемины // Неорганическая биохи-мия.-М.: Мир, 1978. T. 2.-С. 218-255.

39. Коломийченко М.А. Изменение физико-химических и биологических свойств белков под действием ультрафиолетового и рентгеновского облучений // Действие ионизирующих излучений на животный организм: Тез. докладов.-Киев, 1958-С. 69-71.

40. Коломийченко М.А. Изменение физико-химических и биологических свойств белков, облученных рентгеновыми и ультрафиолетовыми лучами // Действие ионизирующих излучений на животный организм: Тез. докладов-Киев, 1960.-С. 53-58.

41. Конев C.B., Волотовский И.Д. Фотобиология.-Минск: Изд-во БГУ, 1979.-384 с.

42. Коржуев П.А. Гемоглобин. Сравнительная физиология и биохимия.-М.: Наука, 1964.-287 с.

43. Кузнецова Н.П., Гудкин Л.Р., Мишаева Р.Н. Повышение кислород-транспортной эффективности гемоглобина при его химической модификации // Биохимия. 1996. Т. 61., вып. 4. С. 680-689.

44. Кушаковский М.С. Клинические формы повреждения гемоглобина,-Л.: Медицина, 1968.-324 с.

45. Лакин Г.Ф. Биометрия.-М.: Высш. шк., 1990.-351 с.

46. Ленинджер А. Основы биохимии.-М.: Мир, 1985. Т. 1.-365 с.

47. Лозовская Е.Л., Сапежинский И.И. Сравнительная эффективность некоторых лекарственных препаратов как акцепторов супероксидрадикалов // Биофизика-1993. Т. 38, вып. 1.-С. 31-36.

48. Львов K.M., Искаков A.A. Механизмы гибели свободнорадикальных состояний в белках//Биофизика.-1993. Т. 38, вып. 1-С. 7-11.

49. Львов K.M., Львова О.Ф. Фотодеструктивные реакции в белках // Молекулярные механизмы биологического действия оптического излучения.-М., 1988.-С. 41-55.

50. Мейер А., Зейтц Э. Ультрафиолетовое излучение.-М.: Изд-во иностранной литературы, 1952.-575 с.

51. Меньшикова Е.Б., Зенков Н.К. Антиоксиданты и ингибиторы радикальных окислительных процессов // Успехи совр. биологии.-1993. Т. 113, вып. 4.-С. 442-455.

52. Мишин В.М., Ляхович В.В. Дисмутаза Oj: физико-химические свойства, каталитический механизм и биологическое значение // Успехи совр. биол-1976. Т. 82, вып. 3 (6).-С. 338-355.

53. Науменко Е.В., Попова Н.К. Серотонин и мелатонин в регуляции эндокринной системы.-Новосибирск: Наука, 1975.-220 с.

54. Олигомерные белки: структурно-функциональные модификации и роль субъединичных контактов / В.Г. Артюхов, О.В. Башарина, Г.А. Вашанов и др. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1997.-264 с.

55. Планельес Х.Х., Попенкова З.А. Серотонин и его значение в инфекционной патологии.-М.: Медицина, 1992.-225 с.

56. Полторак О.М., Чухрай Е.С. Физико-химические основы ферментативного катализа.-М.: Высш. школа, 1971.-С. 210-216.

57. Привалов П.Л. Стабильность белка и гидрофобные взаимодействия // Биофизика.-1987. Т. 32, вып. 5.-С. 742-760.

58. Рифкинд Д.М. Гемоглобин и миоглобин // Неорганическая биохимияМ.: Мир, 1978. Т. 2.-С. 256-338.

59. Роль серотонина и гистамина в повышении устойчивости организма к некоторым экстремальным воздействиям / В.А. Переверзев, А.И. Кубарко, А.И. Бакалевский и др. // Физиол. журн. СССР.-1992. Вып. 6.-С. 56-60.

60. Романцев Е.Ф. Радиация и химическая защита.-М.: Атомиздат, 1968-С. 189-203.

61. Рощупкин Д.И., Артюхов В.Г. Основы фотобиофизики.-Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1997.-116 с.

62. Рыскулова С.Т., Верболович В.П. Система антирадикальной защиты плазматических мембран в облученном организме // Радиобиология.-1983. Т. 236 № 5.-С. 648-650.

63. Рябов Г.А. Гипоксия критических состояний.-М: Медицина, 1988288 с.

64. Савенкова М.И., Курченко В.П., Метелица Д.И. Оптимальный режим окисления о-дианизидина пероксидазой хрена // Биохимия-1984. Т. вып. 5.-С. 850-856.

65. Саундерс Б.К. Пероксидазы и каталазы // Неорганическая биохимияМ.: Мир, 1978. С. 434-470.

66. Сивец Е.Ф. Изменение оптической плотности и вязкости гемолизатов под действием ультрафиолетового облучения и нагревания // Бюл. эксперим. биологии и медицины-1966. Вып. 9.-С. 62-65.

67. Смит К., Хэнеуолт Ф. Молекулярная фотобиология.-М.: Мир, 1974272 с.

68. Соболев A.C. К вопросу о механизмах радиозащитного действия серо-тонина: Дис. . канд. биол. наук.-М., 1973.-218 с.

69. Стабилизация мембран митохондрий коркового и мозгового вещества почки каталазой и супероксиддисмутазой / В.П. Верболович, Ю.К. Нагорный, A.A. Куркаев и др. // Антиоксидант: Тез. докл. 3-й Всесоюзн. конф.-М., 1989. Т. 1.-С. 42-43.

70. Станкова И. С., Максимов Г.В., Колье О.Р. Исследование состояния гемоглобина при различных патологиях // Докл. МОИП. Общ. биол. 1993-1994.-М., 1996.-С. 59-63.

71. Стародуб Н.Ф., Назаренко В.И. Гетерогенная система гемоглобина-Киев: Наукова думка, 1987.-200 с.

72. Степуро И.И., Коновалова Н.В. Неэнзиматическое восстановление метгемоглобина под действием НАД-Н и солей Fe(II). Антиоксидантные свойства метгемоглобина//Биофизика-1992. Т. 37, вып. 5.-С. 879-883.

73. Страйер Л. Биохимия.-М.: Мир, 1984. Т. 1.-232 с.

74. Стусь Л.К., Розанова Е.Д. Осцилляция форм гемоглобина в процессе хранения крови //Биофизика-1992. Т. 37. вып. 2.-С. 387-388.

75. Турков М.И. Супероксиддисмутаза: свойства и функции // Успехи совр. биол-1976. Т. 81, вып. З.-С. 341-348.

76. Уэйн Р. Основы и применения фотохимии.-М.: Мир, 1991.-304 с.

77. Физиология человека / Под ред. Г.И. Косицкого.-М.: Медицина, 1985.-560 с.

78. Фридович И. Радикалы кислорода, пероксид водорода и токсичность кислорода// Свободные радикалы в биологии.-М.: Мир, Т. 1. 1979.-С. 272-308.

79. Фридрих П. Ферменты: четвертичная структура и надмолекулярные комплексы.-М.: Мир, 1986.-374 с.

80. Чумаков В.Н., Осинская Л.Ф. Активность цинк-медьсодержащей су-пероксиддисмутазы в тканях крыс в норме и при гипоксии // Вопр. мед. химии-1979. Т. 25, вып. 1.-С. 1-66.

81. Щавель С.С., Червинский Л.С. Пути проникновения ультрафиолетового и видимого излучения в организм животного // Вопросы рационального использования электрической энергии в сельском хозяйстве: Научн. тр. Укр. с.-х. акад.-Киев, 1983.-С. 38-41.

82. Якубке Х.-Д., Эшкайт X. Аминокислоты. Пептиды. Белки.-М.: Мир, 1985.-С. 416-419.

83. Adair G.S. The hemoglobin system. The oxygen dissociation curve of hemoglobin // J. Biol. Chem-1925. Vol. 63.-P. 529-545.

84. Andersen M.E., Moffat J.K., Gibson Q.H. The kinetics of ligand binding and of the association-dissociation reactions of human hemoglobin. Properties of de-oxyhemoglobin dimers // J. Biol. Chem.-1971. Vol. 246, № 9.-P. 2796-2807.

85. Antonini E., Brunori M. Hemoglobin // Ann. Rev. Biochem-1970. Vol. 39.-P. 977-1042.

86. Antonini E., Brunori M., Anderson S. Studies on the relations between molecular and functional properties of hemoglobin // J. Biol. Chem-1968. Vol. 243.-P. 1816-1822.

87. Bannister T. Energy transfer between chromophore and protein in phyco-cyanin// Arch. Biochem. Biophys-1954. Vol. 49, № 1 .-P. 222-233.

88. Bartos Z.G., Zeyko W., Fried R. Is Superoxide dismutase a physiological radioprotector? // Experentia.-1979. Vol. 85, № 9.-P. 94-96.

89. Benesch R.E., Benesch R., Macduff G. The dissociation of hemoglobins A and H in concentrated sodium chloride // Biochemistry-1964. Vol. 3, № 8.-P. 11321135.

90. Bernheim M.L.C., Ottolenghi A., Bernheim F. The anti-oxidant effect of serotonin // Biochim. Biophys. acta.-1957. Vol. 23, № 2.-P. 431.

91. Bohr effect in hemoglobin deoxy/cyanomet intemediates / M. Perrella, L. Benazzi, M. Ripamonti, L. Rossi-Bernardi // Biochemistry.-1994. Vol. 33, № 34.-P. 10358-10366.

92. Bolton W., Perutz M.F. Three dimensional fourier synthesis of horse des-oxyhaemoglobin at 2,8 A resolution//Nature.-l970. Vol. 228, № 5271.-P. 551-552.

93. Cherruault Y., Sarin V.B. A four compartment model to study the kinetics of strontium metabolism in man // Int. J. Bio-Med. Comput-1987. Vol. 20, № 1-2.-P. 21-26.

94. Cysteins p93 and J3112 as probes of conformational and functional events at the human hemoglobin subunit interfaces / G.B. Vasques, M. Karavitis, I. Pechik et al. //Biophys J.-1999. Vol. 76, № l.-P. 88-97.

95. D'Agnillo F., Chang T.M.S. Polyhemoglobin-superoxide dismutase-catalase as a blood substitute with antioxidant properties // Nature Biotechnology.-1998. Vol. 16, № 6.-C. 667-671.

96. Daugherty M.A., Shea M.A., Ackers G.K. Bohr effects of the partially ligated (CN-met) intermediates of hemoglobin as quaternary assembly // Biochemistry 1994. Vol. 33, № 34.-P. 10345-10357.

97. Demma L.S., Salhany J.M. Direct generation of superoxide anions by flash photolysis of human oxyhemoglobin // J. Biol. Chem-1977. Vol. 255, № 4.-P. 12261230.

98. Dong C., Chadwick R.S., Schechter A.N. Influence of sickle hemoglobin polymerization and membrane properties on deformability of sickle erythrocytes in the microcirculation // Biopys. J.-1992. Vol. 63, № 3.-P. 774-783.

99. Drabkin D. The crystallographic and optical properties of haemoglobin of man in comparison with those of other species // J. Biol. Chem.-l 946. Vol. 164., № 2.-P. 703-723.

100. Entropy-driven intermediate steps of oxygenation may regulate the allosteric behavior of hemoglobin / E. Bucci, Z. Gryczynski, A. Razynska, H. Kwansa // Biophys. J.-1998. Vol. 74, № 5.-P. 2638-2648.

101. Equilibrium of human hemoglobin with ethylisocyanide: further evidence for co-operativity in hemoglobin dimers / N.M. Anderson, E. Antonini, M. Brunori, J. Wyman// J. Mol. Biol.-1970. Vol. 47,№2.-P. 205-213.

102. Fridovich I. The biology of oxygen radicals. The superoxide radical is an agent of oxygen toxicity; superoxide dismutase provide an impotent defence // Sci-ence-1978. Vol. 201, № 9.p. 875-880.

103. Fridovich I., Mc Cord J.M. The utility of superoxide dismutase in studying free radical reactions // J. Biol. Chem.-l 970. Vol. 245, № 6-P. 1374-1377.

104. Gibson Q.H., Ainsworth S. Photosensitivity of haem compounds // Nature.-1957. Vol. 180.-P. 1416-1417.

105. Hoffman B.M., Gibson Q.H. On the photosensitivity of liganded hemo-proteins and their metal-substituted analogues // Proc. Nat. Acad. Sci. USA.-1978. Vol. 75.-P. 21-25.

106. Identification of residues responsible for the alkaline Bohr effect in haemoglobin /M.F. Perutz, H. Mairhead, L. Mazzarella et al. // Nature.-1969. Vol. 222, № 5200.-P. 1240-1243.

107. Jayaraman V., Spiro T.G. Structure of a third cooperatively state of hemoglobin: ultraviolet resonance Raman spectroscopy of cyanomethemoglobin ligation mi-crostates//Biochemistry.-1995. Vol. 34, № 14 p. 4511-4515.

108. Johnson M.B., Adamson J.G., Mauk A.G. Functional comparison of specifically cross-linked hemoglobin biased toward the R and T states // Biopys. J.-1998. Vol. 75, № 6.-P. 3078-3084.

109. Jong J.D., Tjaden U.R., Visser E. Determination of serotonin and 5-hydroxyndoleacetic acid in urine by reversed-phase ion-pair partition chromatography with fluorimetric detection // J. Chromatogr. Biomed. Appl-1987. Vol. 4119, № 2.-P. 85-94.

110. Kellett G.L., Gutfreund H. Reaction of haemoglobin dimers after ligand dissociation //Nature-1970. Vol. 227, № 5261.-P. 921-926.

111. Kellett G.L., Schachman H.K. Dissociation of hemoglobin into subunits. Monomer formation and the influence of ligands // J. Mol. Biol-1971. Vol. 59, № 3-P 387-399.

112. Kendrew J.C. Myoglobin and structure of proteins // Science-1963. Vol. 139, №3561.-P. 242-249.

113. Koshland D.E., Nemethy G., Filmer D. Comparison of experimental binding data and theoretical models in protein containing subunits // Biochemistry-1966. Vol. 5,№ l.-P. 365-385.

114. Lee H.C., Peisach J. Electron spin eho envelope modulation study of oxygenated iron-cobalt hybrid hemoglobins reveals molecular features analogous to those of the oxy ferrous protein // Biochemistry.-1995. Vol. 34, № 20.-P. 6883-6891.

115. Lohmann W., Moss A.J. Influence of serotonin on the radiation sensitivity of lactate dehydrogenase // Experientia.-1957. Vol. 22, № 8.-P. 514-518.

116. Loomis T.S., Gee G., Stahl W.L. Regional and subcellular distribution of superoxide dismutase in brain // Experentia-1976. Vol. 32, № 11.-P. 1374-1376.

117. Louderback J.G., Ballas S.K., Kim-Shapiro D.B. Sickle hemoglobin polymer melting in high concentration phosphate buffer // Biophys. J.-1999. Vol. 76, № 4.-P. 2216-2222.

118. Manning J.M. Random chemical modification of hemoglobin to identify chloride binding sites in the central dyad axis: Their role in control of oxygen affinity // Artif. Cells, Blood Substitut and Immobilizat. Biotechnol.-1994. Vol. 22, № 2.-P. 199-205.

119. Marklund S., Nordennman J., Back O. Normal, Cu,Zn superoxide dismutase, Mn superoxide dismutase, catalase and glutation peroxidase in Werner's syndrome // J. Gerontol-1981. Vol. 36, № 4.-P. 405-409.

120. Mono J., Wyman J., Changeux J.P. On the nature of allosteric transition: a plausible mode // J. Mol. Biol.-1965. Vol. 12, № l.-P. 88-118.

121. Muirhead H., Greer J. Three-dimentional fourier synthesis of human de-oxyhaemoglobin at 3,5 A resolution // Nature.-1970. Vol. 228, № 5273.-P. 516-519.

122. Nichols W.L., Zimm B.H., Eyck L.F.T. Conformation-invariant structures of the human hemoglobin dimer // Jora. of Mol. Biol.-1997. Vol. 270, № 4.-P. 598615.

123. Non-cooperativity of the a(3-dimers in the reaction of hemoglobin with oxygen / J.A. Hewitt, J.K. Kilmartin, L.F. T. Eyck, M.F. Perutz // PNAS.-1972. Vol. 69.-P. 203.

124. Noren I.B., Ho C., Cassasa E.F. A light-scattering study of the effect of sodium chloride on the molecular weight of human adult hemoglobin // Biochemistry.-1971. Vol. 10, № 17.-P. 3222-3229.

125. Perutz M.F. Haemoglobin and allostery // Nature.-1968. Vol. 219.-P. 131.

126. Perutz M.F. Mechanism of denaturation of haemoglobin by alkali // J. Mol. Biol-1965. Vol. 13.-P. 646.

127. Perutz M.F. Regulation of oxygen affinity of haemoglobin: influence of structure of the globin on the haem-iron // Ann. Rev. Biochem.-1979. Vol. 48.-P. 327-386.

128. Perutz M.F. Stereochemical mechanism of cooperative effects in hemoglobin//Biochemia.-l 972. Vol. 54, № 5-6.-P. 587.

129. Perutz M.F. Stereochemistry of cooperative effects in haemoglobin // Na-ture-1970. Vol. 228, № 5273.-P. 726-739.

130. Perutz M.F. X-ray analysis structure and function of enzymes // Europ. J. Biochem-1969. Vol. 8, № 4.-P. 455-466.

131. Perutz M.F., Lehmann H. Molecular pathology of human haemoglobins // Nature.-1968. Vol. 219. № 5157.-P. 902.

132. Philo J.S., Dreyer U., Laiy J.W. Quaternary structure dynamics and carbon monoxide binding kinetics of hemoglobin valency hybrids // Biophysical ipurnal-1996. Vol. 70, № 4-P. 1949-1965.

133. Physical properties of hemoglobin vesicles as red cell substitutes / S. Hi-romi, H. Kenichi, T. Shinji et al. // Biotechnol. Progr.-1996. Vol. 12, № l.-C. 119— 125.

134. Positive and negative cooperativities at subsequent steps of oxygenation regulate the allosteric behavior multistate sebacylhemoglobin / E. Bucci, A. Razynska, H. Kwansa et al. // Biochemistry.-1996. Vol. 35, № 11.-P. 3418-3425.

135. Privalov P.L., Potekhin S.A. Scanning microcalorimetry in studying tem-perature-indused changes in proteins // Enzyme structure-1986. Vol. 131, № 50.-P. 4-51.

136. Quebec E.A., Chang T.M.S. Superoxide dismutase and catalase cross-linked to polyhemoglobin reduce methemoglobin formation in vitro II Artif. Cells, Blood Substitut and Immobilizat. Biotechnol.-1995. Vol. 23, № 6.-P. 693-705.

137. Ramadas N., Rifkind J.M. Molecular dynamics of human methemoglobin: The transmission of conformational information between subunits in an apdimer // Biophys. J.-1999. Vol. 76, № 4.-P. 1796-1811.

138. Rigid domains in proteins: an algorithmic approach to the identification / W.L. Nichols, G.D. Rose, L.F.T. Eyck, B.H. Zimm // Proteins.-1995. Vol. 23, № 1,-P. 38-48.

139. Rossi-Fanelli A., Antonini E., Caputo A. Studies of the relations between molecular and functional properties of hemoglobin // J. Biol. Chem-1961. Vol. 236-P. 397-400.

140. Schuberth I. Oxydation and reduction of hemoproteins by ultraviolet irradiation // Ark. kemi-1960. Bd. 15.-P. 97-130.

141. Setlow R.B., Doyle B. The effects of temperature on the direct action of ionizing radiation on catalase // Arch. Biochem. Biophys-1953. Vol. 46.-P. 46-52.

142. Shannon N.J., Moore K.E. 5-Hydroxytryptamine is synthesized in neural and intennediate lobes of the rat pituitary gland // Brain Res.-1987. Vol. 402, № 2.-P. 287-292.

143. Shore V. Pardee A. Energy transfer in conjugated proteins and nucleic acids //Arch. Biochem. Biophys.-1956. Vol. 63.-P. 355-359.

144. Szweda-Lewandowska Z., Puchala M., Kowalska M.A. CM-cellulose analysis of human oxyhemoglobin solutions partially oxidizen by y-radiation // Studia biophysica-1981. Vol. 83, № 3.-P. 225-232.

145. Talarico T., Swank A., Privalle C. Autoxidation of pyridoxalated hemoglobin polyoxyethylene conjugate // Biochemical and Biophysical Research Communica-tions-1998. Vol. 250, № 2.-P. 354-358.

146. The oxygen equilibrium of the hybrids of canine and human haemoglobin / E. Antonini, J. Wyman, E. Bucci et al. // Biochim. et Biophys. acta-1965. Vol. 104, № 1.-P. 160-166.

147. Van den Brenk H.A.S., Moore R. Effect of high oxygen pressure on the protective action of gystamine and 5-hydroxytryptamine in irradiated rats // Nature.-1959. Vol. 183, № 4674.-P. 1530.

148. Vandegriff K.D., Le Tellier Y.C. A comparison of rates of heme exchange: Site-specifically cross-linked versus polymerized human hemoglobins // Artif. Cells, Blood Substitut and Immobilizat. Biotechnol.-1994. Vol. 22, № 3.-P. 443-455.

149. Wang J.H. Synthetic biochemical models // Account. Chem. Res.-1970. Vol. 3.-P. 90.

150. Weber G., Teale F.J.W. Electronic energy transfer in haem proteins // Disc. Faraday Soc.-1959. Vol. 27.-P. 134-141.

151. Yohe M.E., Sheffied K.M., Mukerji I. Solubility of Fluoromethemoglobin S: Effect of phosphate and temperature on polymerization // Biophys. J.-2000. Vol. 78, № 6.-P. 3218-3226.