WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Клініко-лабораторна оцінка перебігу вагітності при гіперфункції щитоподібної залози (автореферат) - Реферат

Клініко-лабораторна оцінка перебігу вагітності при гіперфункції щитоподібної залози (автореферат) - Реферат

3

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. В.Н. КАРАЗІНА

ГОРОБЧЕНКО ОЛЬГА ОЛЕКСАНДРІВНА

УДК 577.346:543.556

Вплив -опромінення і температури на конформацію білків крові

03.00.02 – біофізика

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступенякандидата фізико-математичних наук

Харків – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Харківському національному університеті імені В.Н.Каразіна Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник кандидат біологічних наук,

доцент Гаташ Сергій Васильович,

Харківський національний університет,

доцент кафедри біологічної і

медичної фізики.

Офіційні опоненти:

доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник

Косевич Марина Вадимівна, Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України, провідний науковий співробітник відділу молекулярної біофізики (м. Харків);

кандидат фізико-математичний наук, старший науковий співробітник Кашпур Всеволод Андрійович, Інститут радіофізики та електроніки НАН України, старший науковий співробітник відділу біофізики (м. Харків).

Провідна установа:

Київський національний університет ім. Тараса Шевченка,

кафедра біофізики.

Захист відбудеться 22.04. 2005 р. о 13-30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.13 у Харківському національному університеті ім. В.Н. Каразіна за адресою

61077, м. Харків, пл. Свободи, 4, ауд. ______ .

З дисертацією можна ознайомитися у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна за адресою: 61077, м. Харків, пл. Свободи, 4.

Автореферат розісланий 21.03.2005 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Гаташ С.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. У сучасній біофізиці проведення фундаментальних досліджень впливу таких фізичних факторів як іонізуюче випромінювання та температура на конформацію білків крові становить надзвичайно важливу і актуальну задачу у зв'язку з використанням -опромінення, а також високих і низьких температур у різних галузях медицини і біології. Дослідження на молекулярному рівні дадуть можливість розширити розуміння процесів, що відбуваються при дії цих фізичних факторів на біооб'єкти, та дозволять розробити надійні науково обґрунтовані технології стерилізації та кріоконсервування біотерапевтичних препаратів, отриманих з донорської та кордової крові, з максимальним збереженням їх нативних властивостей. Розробка таких технологій у теперішній час є складною задачею, яка має високий пріоритет і знаходиться під пильною увагою дослідників, оскільки дозволить створювати безпечні стратегічні запаси біопрепаратів у кріобанках і ефективно їх використовувати в клінічних цілях.

Здатність до конформаційних переходів і можливість змінювати просторову структуру є важливою властивістю макромолекул, що визначає їх функціонування. Структурні зміни білків супроводжуються зміною їх гідратації. Структурний стан макромолекул та ступінь їх гідратації в значній мірі обумовлюють функціональну активність білків і можуть змінюватися залежно від впливу опромінення, температури і концентрації білка. У зв'язку з цим важливим є вивчення конформаційного стану макромолекул та їх гідратації під впливом радіації в широкому інтервалі концентрацій та температур.

Складність визначення ступеня гідратації макромолекул білків потребує подальшої розробки адекватних моделей розрахунку кількості зв'язаної білком води. При цьому дуже важливо враховувати реальну форму макромолекул. У роботі зроблено спробу розрахунку коефіцієнтів деполяризації об'єктів складної форми і використання отриманих даних для розрахунку ступеня гідратації сироваткового альбуміну.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась згідно з держбюджетними темами МОН України "Дослідження впливу гідратації і біологічно активних речовин на макромолекули й клітини в умовах дії іонізуючого опромінення" (№ 0100U003334) і "Фізичні механізми впливу іонізуючого випромінювання, температури і гідратації на макромолекули і біомембрани" (№ 0103U004236) на кафедрі біологічної і медичної фізики Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи було визначення впливу -опромінення і температури на конформацію, гідратацію та діелектричні властивості сироваткового альбуміну (СА) та фібриногену, а також на властивості сироватки кордової крові (СКК).

Для досягнення мети було поставлено і вирішено наступні задачі:

  1. Розробити систему терморегулювання вимірювальної комірки НВЧ-діелектрометрі та методику вимірювання діелектричних параметрів водних розчинів в інтервалі температур 4-70 °C.

  2. Отримати значення комплексної діелектричної проникності водних розчинів сироваткового альбуміну і фібриногену людини в залежності від дози -опромінення в діапазоні від 5 до 200 Гр і температури в інтервалі 4-70 °С при різних концентраціях білків у розчині. Визначити характер впливу іонізуючого випромінювання і температури на конформацію, гідратацію білків і час діелектричної релаксації молекул води в розчинах.

  3. Одержати ЕПР-спектри спінових міток, ковалентно приєднаних до молекул сироваткового альбуміну. Встановити залежність рухливості зондів від дози -опромінення та виявити характер впливу –опромінення на структуру сироваткового альбуміну.

  4. Вивчити вплив –опромінення та режимів заморожування на діелектричні властивості сироватки кордової крові людини.

  5. Розробити алгоритм розрахунку коефіцієнтів деполяризації частинок складної форми та розрахувати ефективну діелектричну проникність водного розчину сироваткового альбуміну.

Об'єкт дослідження:конформаційні й структурні зміни білків.

Предмет дослідження:конформаційні й структурні зміни білків крові під впливом -опромінення, високих та низьких температур; діелектричні й гідратаційні властивості водних розчинів білків крові та СКК.

Методи дослідження: НВЧ-діелектрометрія, ЕПР-спектроскопія, методи дискретного наближення й теоретичного розрахунку діелектричної проникності дисперсних систем.

Наукова новизна одержаних результатів.

Вперше виявлено, що при температурах 30-34°С і 44-47°С для сироваткового альбуміну та при температурах 25-33, 45-53 і 63 °Cдля фібриногену ступінь гідратації білків зростає, що може бути результатом конформаційних змін макромолекул. Показано, що –опромінення сироваткового альбуміну призводить до розрихлення поверхні макромолекули білка і зростанню кількості зв'язаної білком води, а також до наступної агрегації макромолекул.

Вперше досліджено діелектричні властивості СКК при різних режимах заморожування й при –опроміненні. Виявлено зменшення ' СКК після повільного заморожування у порівнянні з контролем і швидким заморожування, а також після опромінення дозами 50 і 100 Гр, що можна пояснити зростанням ступеня гідратації молекул СКК.

Вперше розроблено алгоритм розрахунку коефіцієнтів деполяризації частинок складної форми. Отримано теоретичні значення коефіцієнтів деполяризації для моделі макромолекули сироваткового альбуміну, наближеної до реальної форми. Показано, що розраховані за такою моделлю значення ефективної діелектричної проникності більш близькі до експериментальних результатів, ніж у випадку апроксимації макромолекул еліпсоїдом обертання.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані у дисертації результати важливі для розуміння механізмів впливу іонізуючого опромінення та температури на структуру та гідратацію білків крові. Результати роботи можуть знайти застосування при розробці технологій стерилізації біомедичних препаратів, отриманих з донорської та кордової крові, оскільки -опромінення та високотемпературна обробка використовуються для інактивації таких патогенів, як ВІЛ, В-19 парвовірус, вірус гепатиту та інші. Отримані дані можуть також використовуватись у медицині при лікуванні хвороб, обумовлених радіаційним ураженням, а також у радіаційній терапії.

Отримані результати зміни діелектричних властивостей СКК при різних режимах заморожування можуть практично застосовуватися в розробці методів створення банків препаратів крові тривалого зберігання з метою подальшого клінічного застосування. Отримані в роботі дані були використані при розробці методик кріоконсервування СКК у Інституті проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків.

Розроблений у роботі метод розрахунку коефіцієнтів деполяризації об'єктів складної форми може використовуватися для визначення ступеня гідратації макромолекул в розчині.

Особистий внесок здобувача. В опублікованих разом зі співавторами наукових працях особистий внесок здобувача полягає в наступному:

– в працях [1, 4, 5, 11, 12] – проведення пошуку й аналізу літературних джерел, розробка методики діелектричних вимірів у широкому інтервалі температур, отримання й статистична обробка всіх експериментальних даних, участь в обговоренні результатів.

– в працях [2, 7, 10, 14, 18] – участь у формулюванні й обґрунтуванні актуальності дослідження, плануванні експерименту, участь в експерименті.

Loading...

 
 

Цікаве