Исследование взаимодействия цитохрома Р-450 с фосфолипидами методом флюоресцентной спектроскопии
С помощью тушения собственной флюоресценции белка исследовали влияние фосфолипидов на структурное состояние цитохрома Р-450. Предполагается, что глубина погружения цитохрома Р-450 в липидный матрикс модельных мембран уменьшается в присутствии кислых фосфолипидов. З допомогою тушіння власної флюоресц...
Saved in:
| Published in: | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Date: | 1991 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1991
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152939 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Исследование взаимодействия цитохрома Р-450 с фосфолипидами методом флюоресцентной спектроскопии / // Биополимеры и клетка. — 1991. — Т. 7, № 1. — С. 82-84 — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859706700447088640 |
|---|---|
| author | Горбенко, Г.П. Дюбко, Т.С. Нардид, О.А. В.А., Моисеев |
| author_facet | Горбенко, Г.П. Дюбко, Т.С. Нардид, О.А. В.А., Моисеев |
| citation_txt | Исследование взаимодействия цитохрома Р-450 с фосфолипидами методом флюоресцентной спектроскопии / // Биополимеры и клетка. — 1991. — Т. 7, № 1. — С. 82-84 — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Биополимеры и клетка |
| description | С помощью тушения собственной флюоресценции белка исследовали влияние фосфолипидов на структурное состояние цитохрома Р-450. Предполагается, что глубина погружения цитохрома Р-450 в липидный матрикс модельных мембран уменьшается в присутствии кислых фосфолипидов.
З допомогою тушіння власної флюоресценції білка досліджували вплив фосфоліпідів на структурный стан цитохрому Р-450. Припускається, що глиббина занурювання цитохрому Р-450 в ліпідний матрикс модельних мембран зменшується в присутності кислих фосфоліпідів.
The technique of fluorescence quenching permits studying the influence of phospholipids on the structural state of cytochrome P-450. It is supposed that the depth of protein incorporation in the lipid matrix of model membrane decreases in the presence of acid phospholipids.
|
| first_indexed | 2025-12-01T02:25:57Z |
| format | Article |
| fulltext |
ка вируса ядерного полиэдроза тутового шелкопряда, Bombyx mori / М. С. Кацман„
Э. А. Козлов, Т. Л . Левитина и д р . / / Т а м же.— 1977,—3, № П . — С . 1455—1466.
10. Левитина Т. JI., Козлов Э. А., Серебряный С. Б. Трипсиновые пептиды полиэдрен-
ного белка вируса ядерного полиэдроза В. mori / / Биохимия.— 1976.— 41, № 2 . —
С. 228—236.
11. Easley С. W. Combina t ion of specific colour react ions useful in the peptide m a p p i n g
techniques / /B ioch im . et biophys. acta .— 1965.— 107, N 2 . — P . 386—388.
12. Определение структуры пептидов комбинированным методом дансил—Эдман /
Η. М. Гусак, Μ. Н. Овандер, Л. Б. Дробот , С. Б. Серебряный / / Методы молекуляр.
биологии.— Киев : Наук, думка.— 1979.— С. 142—154.
13. Weitier A. M., Plott Т., Weber R. Amino te rmina l sequence ana lys i s of proteins, pu-
rified on a n a n o m a l e scale by gel e l e c t r o p h o r e s i s / / J . Biol. Chern.— 1972.— 247,.
N 1 0 . — P . 3242—3251.
14. Алахов ΙΌ. Б., Бунду лис Μ. Α., Бунду лис Ю. П. Первичная структура фактора элон-
гации G из Е. coli. IV. Структура пептидов бромцианового расщепления молекулы
G-фактора / / Биоорг. химия.— 1983,— 9, № 3.— С. 304—314.
15. The primary s t ruc tu re of the polyhedral protein of Nuclear Po lyhedros i s v i rus (NPV)
of Bombyx mori / S. B. Serebryani , T. L. Levit ina, M. S. K a u t s m a n et a l . / / J . Inver t .
Pa tho l — 1977,—30, N 3 . — P . 442—443.
16. Сравнение аминокислотных последовательностей белков тел включений вирусов
ядерного полиэдроза тутового, непарного шелкопрядов и большой вощинной моли /
Э. А. Козлов, Т. Л . Левитина, Η. М. Гусак и др. / / Биоорг. химия.— 1981.— 7,
№ 7 .—С. 1008—1015.
17. Некоторые физико-химические свойства белка тел включений вируса ядерного по-
лиэдроза и вируса гранулеза озимой совки, Agrotis segetum I Э. А. Козлов, Т. Л . Ле-
витина, Η. М. Гусак, С. Б. С е р е б р я н ы й / / Б и о п о л и м е р ы и клетка.— 1985.— 1, № 3.—
С. 121 — 124.
18. Kozlov Ε. A., Levitina Т. L., Gusak N. М. The pr imary s t ruc ture of Baculovi rus inclu-
sion body proteins . Evolut ion and s t ruc ture - func t ion a s p e c t s / / C u r r . Top. Microbiol,
and Immuno l .—1986 .— 131 .—P. 131 — 164.
Ин-т молекуляр. биологии и генетики АН УССР, Киев Получено 20.03.90
УДК 535.082.56:577.352.335
Г. II. Горбенко, Т. С. Дюбко, О. А. Нардид, В. А. Моисеев
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЦИТОХРОМА Р-450
С ФОСФОЛИПИДАМИ
МЕТОДОМ ФЛЮОРЕСЦЕНТНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ
С помощью тушения собственной флюоресценции белка исследовали влияние фосфоли-
пидов на структурное состояние цитохрома Р-450. Предполагается, что глубина погру-
жения цитохрома Р-450 в липидный матрикс модельных мембран уменьшается в при-
сутствии кислых фосфолипидов.
Введение. В настоящее время для исследования молекулярных меха-
низмов структурно-функциональных взаимосвязей в биомембранах ши-
роко применяются реконструированные липид-белковые системы. Ранее
при изучении взаимодействия интегрального белка цитохрома Р-450
с модельными фосфолипидными мембранами было показано, что фос-
фолипиды оказывают влияние на конформацию и агрегатное состояние
белка [1—3], а также на степень погружения белковой молекулы в
бислой [4].
Цель настоящей работы заключалась в исследовании структурного
состояния комплексов цитохрома Р-450 с фосфолипидами с помощью
тушения собственной флюоресценции белка внешним тушителем акрил-
амидом.
Материалы и методы. Цитохром Р-450 LM.2 выделяли из микро-
сом печени кроликов, получавших фенобарбитал в течение 5 дней [5].
Протеолипосомы получали холат-диализным методом [1] из фосфат-
идилхолина и смесей фосфатидилхолина с фосфатидилсерином ( 4 : 1 )
и дифосфатидилглицерином ( 9 : 1 ) . Молярное соотношение липид : бе-
© г . П. Г О Р Б Е Н К О , Т. С. Д Ю Б К О , О. А. Н А Р Д И Д , В. А. МОИСЕЕВ, 1991
82 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1991. Т. 7. № 1
где Fо, F — интенсивности флюоресценции в отсутствие и в присутствии
тушителя, Ksv — константа Штерна—Фольмера, [Q] — концентрация
тушителя.
Результаты и обсуждение. На рисунке приведены графики Штер-
на—Фольмера для тушения флюоресценции цитохрома Р-450 в раство-
ре и в комплексе с фосфолипидами. Можно видеть, что взаимодействие
белка с липидным матриксом модельных мембран сопровождается за-
метным снижением эффективности тушения флюоресценции белковых
хромофоров акриламидом. Известно, что молекула цитохрома Р-450
содержит 12 остатков тирозина и один остаток триптофана [8]. На-
блюдаемое уменьшение доступности ароматических остатков тушителю
при встраивании цитохрома Р-450 в липосомы может быть обусловлено
двумя основными факторами: изменением структурно-динамического
состояния белковой глобулы и погружением хромофоров в бислой. Ра-
нее с помощью методов флюоресцентной [1] и КД-спектроскопии [9]
получены данные, свидетельствующие о перестройках конформации
цитохрома Р-450 при образовании белок-липидного комплекса. Вместе
с тем предполагается, что эти перестройки имеют локальный характер
и не сопровождаются существенными нарушениями структуры белка
[4]. Поэтому представляется более вероятной вторая причина измене-
ния эффективности тушения флюоресценции — уменьшение доступно-
сти хромофоров акриламиду вследствие погружения белка в бислой.
Сравнение констант Штерна—Фольмера (М - 1 , приведены ниже) , ха-
рактеризующих тушение флюоресценции белка в протеолипосомах раз-
личного состава, показывает, что доступность хромофоров тушителю
выше в случае заряженных липосом:
Цитохром Р-450 2.0
+ Фосфатидилхолин 0,2
+ Фосфатидилхолин : фосфатидмлсерин 0,9
+ Фосфатидилхолин : дифосфатидилглицерин 0,5
Очевидно, это обусловлено меньшим погружением белковой молекулы
в л пп ид 11 ый матрикс липосом, содержащих фосфатидилсерин или ди-
фосфатпдплглицерин, по сравнению с фосфатидилхолиновыми везику-
лами. Полученные данные согласуются с результатами исследования
вращательной подвижности цитохрома Р-450 в протеолипосомах раз-
личного состава, свидетельствующими об уменьшении степени погру-
жения белковых олигомеров в бислой при добавлении к фосфатидил-
холину кислых фосфолипидов [4]. Поскольку липосомы, состоящие из
смесей фосфатидилхолина с фосфатидилсерином ( 4 : 1 ) или дифосфат-
идилглицерином ( 9 : 1 ) , имеют одинаковый суммарный заряд, можно
предположить, что глубина встраивания цитохрома Р-450 в липидный
матрикс заряженных везикул определяется, главным образом, физико-
ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1991. Т. 7. Λ» 1 7 * 8 3
лок составляло 1000: 1 при концентрации белка — 1 - 1 β Μ. В работе
использовали яичный фосфатидилхолин, фосфатидилсерин из мозга
крупного рогатого скота и дифосфатидилглицерин из сердца крупного
рогатого скота Предприятия по производству бактерийных препаратов
(Харьков, С С С Р ) , холат натрия, трис(оксиметил)-аминометан гидро-
хлорид производства Н П О «Биолар» (Олайне, С С С Р ) , Ыа2-ЭДТА
(«Serva», Ф Р Г ) . Остальные реактивы были отечественного производ-
ства квалификации ч. д. а. и х. ч. Спектры флюоресценции белка в
0,01 M трис-НС1-буфере, 1 мМ ЭДТА, рН 7,4, регистрировали при дли-
не волны возбуждения 280 им на спектрофлюориметре Hitachi-850.
Данные по тушению флюоресценции цитохрома Р-450 нейтральным
тушителем акриламидом анализировали с помощью уравнения Штер-
на—Фольмера [6, 7] :
химическими свойствами полярных головок фосфолипидов, а не заря-
дом поверхности бислоя.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том,
что одним из путей модифицирующего влияния заряженных фосфоли-
График Штерна — Фольмера д л я тушения
флюоресценции цитохрома Р-450 акрилами-
дом. Цитохром Р-450 в 0,01 M трис-НС1-буфе-
ре, 1 мМ ЭДТА, 20 % глицерин, р Н 7,4 (7) и
в протеолипосомах, сформированных из сме-
сей (мол %) фосфатидилхолин : фосфатидилсе-
рин ( 4 : 1 ) (2), фосфатидилхолин : дифосфат-
идилглицерин ( 9 : 1 ) (3) и фосфатидилхолина
(4). Молярное отношение белок/липид 1 : 1 ООО
Stern-Volmer g raph for queching of cytochrome
P-450 f luorescencc by acrylamidc. Cytochrome
P-450 in 0.01 M t r i s -HCl-buffer , 1 m M EDTA,
20 % glycerol , pH 7.4 (1) and in proteol iposomes f r o m phosphat idylchol ine : phosphat i -
dуlser ine ( 4 : 1 , V/V) (2), phosphat idylchol ine : d iphosphat idylg lycerol ( 9 : 1 , V/V) (3)
and phosphat idylchol ine (4). Molar rat io of cytochrome P-450 p h o s p h o l i p i d — 1 : 1 0 0 0
гіидов на структурно-функциональное состояние цитохрома Р-450 мо-
жет быть изменение глубины погружения белка в фосфолипидный
бислой.
Р е з ю м е
З допомогою тушіння власної флюоресценції білка досл іджували вплив фосфоліпідів
на структурный стан цитохрому Р-450. Припускається, що глиббина занурювання цито-
хрому Р-450 в ліпідний матрикс модельних мембран зменшується в присутності кислих
фосфоліпідів.
S u m m а г у
The technique of f luorescence quenching permits s tudy ing the inf luence of phosphol ipids
on the s t ruc tura l s ta te of cytochrome P-450. It is supposed tha t the depth of protein incor-
pora t ion in the lipid mat r ix of model membrane decreases in the presence of acid phospho-
lipids.
С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы
1. Температурное тушение флуоресценции цитохрома Р-450 в протеолипосомах с раз-
личным физическим состоянием липидного бислоя / А. А. Ахрем, С. А. Романов,
В. П. Карасев и д р . / / Б и о ф и з и к а — 1988,—33, № 2 . — С . 275—281.
2. Мясоедова К. H., Берндт ГІ. Цитохром Р-450 в протеолипосомах: олигомерная струк-
тура изоформы LM2 // Биохимия.— 1989.— 54, № 9 . — С. 1445—1456.
3. Уваров В. Ю., Давыдов P. M., Тимофеев В. П. ЭПР-спсктроскопия спин-меченого
цитохрома Р-450 LM 2 в изолированном и мембранносвязанном состояниях / / Биофи-
зика.— 1988 — 33, № 4 .—С. 719—720.
4. Вращательная диффузия цитохрома Р-450 в модельной мембране различного фос-
фолипидного состава / А. А. Киселев, Г. Гарда , С. А. Финч и д р . / / Д о к л . АН
СССР.— 1989.— 307, № 2.— С. 473—476.
5. Muugeti D. Л., Coon AL / . Proper t ies of e lcctrophoret ical ly homogeneous plienobarbi-
ta l - inducible and β -naph thof lavone- induc ib le microsomal cytochrome P-450 / / J . Biol.
Chcm.— 1976.—251, N 2 4 , — P . 7929—7939.
6. Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии.— Al. : Мир, 1986.— 496 с.
7. Демченко А. П. Люминесценция и динамика структуры белков.— Киев : Наук, дум-
ка, 1988,—277 с.
8. Heinemann F. S., Ozols / . The complete amino acid sequence of rabbi t phenobarb i ta l -
induced liver microsomal cytochrome P-450 // J. Biol. Chem.— 1983. — 258, N 7.—
P. 4195—4205.
9. Влияние фосфолипидов и белков на конформационное состояние цитохрома Р-450 /
Д . Вернике, Ю. Ю. Володин, В. Ю. Уваров, А. И. Арчаков / / Всесоюз. конф. «Цито-
хром Р-450 и охрана внутренней среды человека»: Тез. докл.— Пущино, 1985.— С. 35.
Ин-т проблем криобиологии и криомедицины АН УССР, Получено 20.03.90
Харьков
84 ISSN 02;·: 7о57. Ы : О 1 Ю Л П М Г : р ы И К Л І - Г . Д . 199 І. Т. 7. Λ·· 1
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-152939 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7657 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T02:25:57Z |
| publishDate | 1991 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Горбенко, Г.П. Дюбко, Т.С. Нардид, О.А. В.А., Моисеев 2019-06-13T10:37:45Z 2019-06-13T10:37:45Z 1991 Исследование взаимодействия цитохрома Р-450 с фосфолипидами методом флюоресцентной спектроскопии / // Биополимеры и клетка. — 1991. — Т. 7, № 1. — С. 82-84 — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0002B6 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152939 535.082.56:577.352.335 С помощью тушения собственной флюоресценции белка исследовали влияние фосфолипидов на структурное состояние цитохрома Р-450. Предполагается, что глубина погружения цитохрома Р-450 в липидный матрикс модельных мембран уменьшается в присутствии кислых фосфолипидов. З допомогою тушіння власної флюоресценції білка досліджували вплив фосфоліпідів на структурный стан цитохрому Р-450. Припускається, що глиббина занурювання цитохрому Р-450 в ліпідний матрикс модельних мембран зменшується в присутності кислих фосфоліпідів. The technique of fluorescence quenching permits studying the influence of phospholipids on the structural state of cytochrome P-450. It is supposed that the depth of protein incorporation in the lipid matrix of model membrane decreases in the presence of acid phospholipids. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Структура и функции биополимеров Исследование взаимодействия цитохрома Р-450 с фосфолипидами методом флюоресцентной спектроскопии Дослідження взаємодії цитохрому Р-450 з фосфоліпідами методом флуоресцентної спектроскопії Investigation of cytochrome P-450 interaction with phospholipids using fluorescence spectroscopy Article published earlier |
| spellingShingle | Исследование взаимодействия цитохрома Р-450 с фосфолипидами методом флюоресцентной спектроскопии Горбенко, Г.П. Дюбко, Т.С. Нардид, О.А. В.А., Моисеев Структура и функции биополимеров |
| title | Исследование взаимодействия цитохрома Р-450 с фосфолипидами методом флюоресцентной спектроскопии |
| title_alt | Дослідження взаємодії цитохрому Р-450 з фосфоліпідами методом флуоресцентної спектроскопії Investigation of cytochrome P-450 interaction with phospholipids using fluorescence spectroscopy |
| title_full | Исследование взаимодействия цитохрома Р-450 с фосфолипидами методом флюоресцентной спектроскопии |
| title_fullStr | Исследование взаимодействия цитохрома Р-450 с фосфолипидами методом флюоресцентной спектроскопии |
| title_full_unstemmed | Исследование взаимодействия цитохрома Р-450 с фосфолипидами методом флюоресцентной спектроскопии |
| title_short | Исследование взаимодействия цитохрома Р-450 с фосфолипидами методом флюоресцентной спектроскопии |
| title_sort | исследование взаимодействия цитохрома р-450 с фосфолипидами методом флюоресцентной спектроскопии |
| topic | Структура и функции биополимеров |
| topic_facet | Структура и функции биополимеров |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152939 |
| work_keys_str_mv | AT gorbenkogp issledovanievzaimodeistviâcitohromar450sfosfolipidamimetodomflûorescentnoispektroskopii AT dûbkots issledovanievzaimodeistviâcitohromar450sfosfolipidamimetodomflûorescentnoispektroskopii AT nardidoa issledovanievzaimodeistviâcitohromar450sfosfolipidamimetodomflûorescentnoispektroskopii AT vamoiseev issledovanievzaimodeistviâcitohromar450sfosfolipidamimetodomflûorescentnoispektroskopii AT gorbenkogp doslídžennâvzaêmodíícitohromur450zfosfolípídamimetodomfluorescentnoíspektroskopíí AT dûbkots doslídžennâvzaêmodíícitohromur450zfosfolípídamimetodomfluorescentnoíspektroskopíí AT nardidoa doslídžennâvzaêmodíícitohromur450zfosfolípídamimetodomfluorescentnoíspektroskopíí AT vamoiseev doslídžennâvzaêmodíícitohromur450zfosfolípídamimetodomfluorescentnoíspektroskopíí AT gorbenkogp investigationofcytochromep450interactionwithphospholipidsusingfluorescencespectroscopy AT dûbkots investigationofcytochromep450interactionwithphospholipidsusingfluorescencespectroscopy AT nardidoa investigationofcytochromep450interactionwithphospholipidsusingfluorescencespectroscopy AT vamoiseev investigationofcytochromep450interactionwithphospholipidsusingfluorescencespectroscopy |