Калориметрическое исследование термоденатурации гемоглобина в присутствии криопротекторов
Gespeichert in:
| Datum: | 2012 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2012
|
| Schriftenreihe: | Проблемы криобиологии |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68538 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Калориметрическое исследование термоденатурации гемоглобина в присутствии криопротекторов / Ю.С. Говорова, А.В. Зинченко // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 248. — рос., англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-68538 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-685382025-02-23T18:58:05Z Калориметрическое исследование термоденатурации гемоглобина в присутствии криопротекторов Calorimetric Investigation of Hemoglobin Thermodenaturation With Cryoprotectants Говорова, Ю.С. Зинченко, А.В. Общие вопросы криобиологии 2012 Article Калориметрическое исследование термоденатурации гемоглобина в присутствии криопротекторов / Ю.С. Говорова, А.В. Зинченко // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 248. — рос., англ. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68538 ru Проблемы криобиологии application/pdf Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Общие вопросы криобиологии Общие вопросы криобиологии |
| spellingShingle |
Общие вопросы криобиологии Общие вопросы криобиологии Говорова, Ю.С. Зинченко, А.В. Калориметрическое исследование термоденатурации гемоглобина в присутствии криопротекторов Проблемы криобиологии |
| format |
Article |
| author |
Говорова, Ю.С. Зинченко, А.В. |
| author_facet |
Говорова, Ю.С. Зинченко, А.В. |
| author_sort |
Говорова, Ю.С. |
| title |
Калориметрическое исследование термоденатурации гемоглобина в присутствии криопротекторов |
| title_short |
Калориметрическое исследование термоденатурации гемоглобина в присутствии криопротекторов |
| title_full |
Калориметрическое исследование термоденатурации гемоглобина в присутствии криопротекторов |
| title_fullStr |
Калориметрическое исследование термоденатурации гемоглобина в присутствии криопротекторов |
| title_full_unstemmed |
Калориметрическое исследование термоденатурации гемоглобина в присутствии криопротекторов |
| title_sort |
калориметрическое исследование термоденатурации гемоглобина в присутствии криопротекторов |
| publisher |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| publishDate |
2012 |
| topic_facet |
Общие вопросы криобиологии |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68538 |
| citation_txt |
Калориметрическое исследование термоденатурации гемоглобина в присутствии криопротекторов / Ю.С. Говорова, А.В. Зинченко // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 248. — рос., англ. |
| series |
Проблемы криобиологии |
| work_keys_str_mv |
AT govorovaûs kalorimetričeskoeissledovanietermodenaturaciigemoglobinavprisutstviikrioprotektorov AT zinčenkoav kalorimetričeskoeissledovanietermodenaturaciigemoglobinavprisutstviikrioprotektorov AT govorovaûs calorimetricinvestigationofhemoglobinthermodenaturationwithcryoprotectants AT zinčenkoav calorimetricinvestigationofhemoglobinthermodenaturationwithcryoprotectants |
| first_indexed |
2025-11-24T14:02:52Z |
| last_indexed |
2025-11-24T14:02:52Z |
| _version_ |
1849680694969630720 |
| fulltext |
248
Калориметрическое исследование термоденатурации
гемоглобина в присутствии криопротекторов
Ю.С. ГОВОРОВА, А.В. ЗИНЧЕНКО
Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
Calorimetric Investigation of Hemoglobin Thermodenaturation with Cryoprotectants
YU.S.GOVOROVA, A.V. ZINCHENKO
Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine
of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine
Термодинамические характеристики процесса тепло-
вой денатурации белков под влиянием различных фи-
зико-химических факторов позволяют судить о конфор-
мационных изменениях молекул. Так, состав среды и
температура играют существенную роль в поддержании
нативной конформации макромолекул. Эти факторы яв-
ляются важными в криобиологии при разработке техно-
логий консервирования низкими температурами биоло-
гических систем в присутствии криозащитных сред.
В настоящей работе методом дифференциальной
сканирующей калориметрии (ДСК) проведено исследо-
вание влияния глицерина, 1,2-пропандиола (1,2-ПД),
диметилсульфоксида (ДМСО) и оксиэтилированного гли-
церина со степенью полимеризации n = 5 (ОЭГn = 5) на
термодинамические и кинетические параметры термоде-
натурации гемоглобина человека и некоторых сельскохо-
зяйственных животных на основе анализа ДСК термограмм.
Гемоглобин получали из крови человека, лошади
и быка по известной методике. Концентрация гемоглоби-
на, определенная методом спектрофотометрии, состав-
ляла 5 мМоль. Термограммы регистрировали на диффе-
ренциальном адиабатическом сканирующем микрока-
лориметре ДАСМ-4. Область сканирования – от 25 до
90°С. Скорость нагрева – 1 град/мин.
Нами рассчитаны значения калориметрической эн-
тальпии, энергии активации и температуры термоденату-
рации гемоглобина с добавлением различных концентра-
ций глицерина, 1,2-ПД, ДМСО и ОЭГn = 5. Расчетные зна-
чения энергии активации значительно превышают значе-
ния калориметрической энтальпии термоденатурации
гемоглобина. Построены зависимости калориметричес-
кой энтальпии и температуры денатурации гемоглобина
от концентрации глицерина, 1,2-ПД, ДМСО и ОЭГn = 5.
Показано, что используемые криопротекторы приводят
к снижению температуры и сложному поведению ка-
лориметрической энтальпии термоденатурации гемогло-
бина с ростом концентрации криопротектора в растворе.
Эти факты указывают на то, что ОЭГn = 5, 1,2-ПД и ДМСО
способствуют разрыхлению молекул гемоглобина чело-
века, быка и лошади, а также понижению термостабиль-
ности белка. Исключение составляет глицерин, который
не вызывает существенного отклонения температуры
денатурации гемоглобина в пределах концентрации
глицерина 0–40 масс.%.
Таким образом, глицерин, являясь химическим шапе-
роном, способствует сохранению термостабильности
гемоглобина, т. е. стабилизирует белки неспецифически
к структуре макромолекул в их совместных комплексах,
образующихся за счет слабых взаимодействий (гидро-
фобных, Ван-дер-ваальсовых, водородных связей). Сте-
пень подобного воздействия зависит от строения моле-
кулы гемоглобина.
Thermodynamic characteristics of thermal denaturation
of proteins under the effect of various physical and chemical
factors allow to estimate the conformational changes of
molecules. Thus, medium composition and temperature play
an important role in maintaining native conformation of
macromolecules. These factors are important for cryobio-
logy in development of low temperature preservation tech-
nologies of biological systems with cryoprotective media.
In the present work there was performed by differential
scanning calorimetry (DSC) the study of glycerol, 1,2-
propanediol (1,2-PD), dimethyl sulfoxide (DMSO) and
oxyethylated glycerol with the polymerization degree n = 5
(OEGn = 5) effect on thermodynamic and kinetic parameters
of human hemoglobin thermodenaturation, and some live-
stock ani-mals on the basis of DSC thermogram analysis.
Hemoglobin was derived from human, bovine and canine
blood according to the standard method. Hemoglobin
concentration determined by spectrophotometry, was 5 mM.
Thermograms were recorded with a differential scanning
microcalorimeter DASM-4. Scan area was from 25 to 90°C.
Heating rate was 1 deg/min.
We calculated the values of calorimetric enthalpy, acti-
vation energy and hemoglobin thermodenaturation tempe-
rature with the addition of various concentrations of glyce-
rol, 1,2-PD, DMSO, and OEGn = 5. Calculated values of
activation energy are significantly higher than calorimetric
enthalpy ones of hemoglobin thermodenaturation. There
were built the dependences of calorimetric enthalpy and
hemoglobin thermodenaturation temperature on concentra-
tion of glycerol, 1,2-PD, DMSO, and OEG n = 5. It was shown
that the use of cryoprotectants resulted in temperature
reduction and complex behavior of calorimetric enthalpy of
hemoglobin thermodenaturation with increasing cryopro-
tective concentration in solution. These facts suggest that
the OEG n = 5, 1,2-PD and DMSO contribute to loosening of
molecules of human, bovine, canine hemoglobin, as well as
a decrease of protein thermal stability. Glycerol, which does
not cause a significant deviation of hemoglobin denatura-
tion temperature within the range of glycerol concentration
0-40 % w/w is an exception.
Thus, glycerol, being a chemical chaperone, enables to
preserve hemoglobin thermal stability, i. e. nonspecifically
stabilizes proteins to the structure of macromolecules in
their combined complexes formed by weak interactions
(hydrophobic, Van der Waals, hydrogen bonds). The rate
of this effect depends on the structure of hemoglobin mo-
lecule.
problems
of cryobiology
Vol. 22, 2012, №3
проблемы
криобиологии
Т. 22, 2012, №3
|