Бимолекулярная рекомбинация молекулы кислорода с золь-гель инкапсулированным гемоглобином в неравновесной оксигенированной Т-конформации

Разработана методика золь-гель инкапсулирования гемоглобина в дезоксигенированной Т-конформации с последующим насыщением белка молекулярным кислородом (О₂). Создана установка для золь-гель инкапсулирования гемоглобина в анаэробных условиях. Методом лазерной кинетической абсорбционной спектроскопии впервые зарегистрирована кинетика бимолекулярной рекомбинации О₂ с инкапсулированным гемоглобином, стабилизированным преимущественно в оксигенированной Т-конформации (ансамбле оксигенированных Т-конформеров). Разработанная методика позволит детально изучить О₂-связывающие свойства неравновесных конформационных состояний гемоглобина, что внесет существенный вклад в понимание механизма регуляции связывания О₂ как нативным гемоглобином человека, так и искусственными переносчиками кислорода.

1. E. Antonini, M. Brunori. Hemoglobin and Myoglobin in their Reactions with Ligands, North-Holland Publication Co., Amsterdam, London (1971)

2. M. F. Perutz. Nature, 228 (1970) 726—739

3. S.-Y. Park, T. Yokoyama, N. Shibayama, Y. Shiro, J. R. H. Tame. J. Mol. Biol., 360 (2006) 690—701

4. S.-I. Adachi, S.-Y. Park, J. R. H. Tame, Y. Shiro, N. Shibayama. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, N 12 (2003) 7039—7044

5. N. Shibayama, A. Sato-Tomita, M. Ohki, K. Ichiyanagi, S.-Y. Park. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 117 (2020) 4741—4748

6. J. Baldwin, C. Chothia. J. Mol. Biol., 129 (1979) 175—220

7. F. Schotte, H. S. Cho, J. Soman, M. Wulff, J. S. Olson, P. A. Anfinrud. Chem. Phys., 422 (2013) 98—106

8. Q. H. Gibson. Biochemistry, 38, N 16 (1999) 5191—5199

9. W. A. Eaton, L. K. Hanson, P. J. Stephens, J. C. Sutherland, J. B. R. Dunn. J. Am. Chem. Soc., 100, N 16 (1978) 4991—5003

10. B. I. Greene, R. M. Hochstrasser, R. B. Weisman, W. A. Eaton. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 75, N 11 (1978) 5255—5259

11. J. S. Olson. Mol. Asp. Med., 84 (2022) 101024(1—15)

12. S. V. Lepeshkevich, I. V. Sazanovich, M. V. Parkhats, S. N. Gilevich, B. M. Dzhagarov. Chem. Sci., 12, N 20 (2021) 7033—7047

13. I. Khan, C. F. Shannon, D. Dantsker, A. J. Friedman, J. P.-G. de Apodaca, J. M. Friedman. Biochemistry, 39 (2000) 16099–16109

14. U. Samuni, D. Dantsker, L. J. Juszczak, S. Bettati, L. Ronda, A. Mozzarelli, J. M. Friedman. Biochemistry, 43 (2004) 13674—13682

15. C. Viappiani, S. Bettati, S. Bruno, L. Ronda, S. Abbruzzetti, A. Mozzarelli, W. A. Eaton. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, N 40 (2004) 14414—14419

16. C. Viappiani, S. Abbruzzetti, L. Ronda, S. Bettati, E. R. Henry, A. Mozzarelli, W. A. Eaton. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 111, N 35 (2014) 12758—12763

17. T. K. Das, I. Khan, D. L. Rousseau, J. M. Friedman. Biospectroscopy, 5 (1999) S64—S70

18. С. В. Лепешкевич, Н. В. Коновалова, Б. М. Джагаров. Биохимия, 68, № 5 (2003) 676—685 [S. V. Lepeshkevich, N. V. Konovalova, B. M. Dzhagarov. Biochem. Mosc., 68, N 5 (2003) 551—558]

19. Е. Н. Подденежный, А. А. Бойко. Золь-гель синтез оптического кварцевого стекла, УО “ГГТУ им. П. О. Сухого”, Гомель, Беларусь (2002)

20. L. Ronda, S. Bruno, S. Faggiano, S. Bettati, A. Mozzarelli. Method Enzymol., 437 (2008) 311—328

21. S. V. Lepeshkevich, B. M. Dzhagarov. Biochim. Biophys. Acta, 1794 (2009) 103—109

22. S. V. Lepeshkevich, M. V. Parkhats, A. S. Stasheuski, V. V. Britikov, E. S. Jarnikova, S. A. Usanov, B. M. Dzhagarov. J. Phys. Chem. A, 118, N 10 (2014) 1864—1878

23. S. Unzai, R. Eich, N. Shibayama, J. S. Olson, H. Morimoto. J. Biol. Chem., 273, N 36 (1998) 23150—23159

24. S. V. Lepeshkevich, J. Karpiuk, I. V. Sazanovich, B. M. Dzhagarov. Biochemistry, 43, N 6 (2004) 1675—1684

25. S. V. Lepeshkevich, S. A. Biziuk, A. M. Lemeza, B. M. Dzhagarov. Biochim. Biophys. Acta, 1814, N 10 (2011) 1279—1288

26. P. S. Steinbach, R. Ionescu, C. R. Matthews. Biophys. J., 82, N 4 (2002) 2244—2255

27. P. J. Steinbach. J. Chem. Inf. Comp. Sci., 42, N 6 (2002) 1476—1478

28. B. M. Dzhagarov, S. V. Lepeshkevich. Chem. Phys. Lett., 390, N 1-3 (2004) 59—64

29. S. V. Lepeshkevich, N. V. Konovalova, I. I. Stepuro, B. M. Dzhagarov. J. Mol. Struct., 735-736 (2005) 307—313

30. S. V. Lepeshkevich, B. M. Dzhagarov. FEBS J., 272, N 23 (2005) 6109—6119

31. S. V. Lepeshkevich, S. N. Gilevich, M. V. Parkhats, B. M. Dzhagarov. Biochim. Biophys. Acta, 1864, N 9 (2016) 1110—1121

32. S. V. Lepeshkevich, M. V. Parkhats, I. I. Stepuro, B. M. Dzhagarov. Biochim. Biophys. Acta, 1794, N 12 (2009) 1823—1830