О влиянии низких температур на биомакромолекулы
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Проблемы криобиологии |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2012
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68543 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | О влиянии низких температур на биомакромолекулы / О.А. Нардид, Е.Д. Розанова, М.И. Щетинский, Э.О. Нардид // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 253. — рос., англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860259559937933312 |
|---|---|
| author | Нардид, О.А. Розанова, Е.Д. Щетинский, М.И. Нардид, Э.О. |
| author_facet | Нардид, О.А. Розанова, Е.Д. Щетинский, М.И. Нардид, Э.О. |
| citation_txt | О влиянии низких температур на биомакромолекулы / О.А. Нардид, Е.Д. Розанова, М.И. Щетинский, Э.О. Нардид // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 253. — рос., англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы криобиологии |
| first_indexed | 2025-12-07T18:53:32Z |
| format | Article |
| fulltext |
253
О влиянии низких температур на биомакромолекулы
О.А. НАРДИД, Е.Д. РОЗАНОВА, М.И. ЩЕТИНСКИЙ, Э.О. НАРДИД
Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
On the Low Temperature Effect on Biomacromolecules
O.A. NARDID, E.D. ROZANOVA, M.I. SCHETINSKY, E.O. NARDID
Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine
of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine
Условия, в которых находятся биомакромолекулы при
криоконсервировании, могут оказывать существенное
влияние на конформацию белка, так как при этом могут
изменяться гидрофобные взаимодействия и водородные
связи, определяющие и стабилизирующие третичную и
четвертичную структуры. Нарушение межмолекуляр-
ных взаимодействий может привести к структурной ре-
организации, проявляющейся в агрегации отдельных
биомакромолекул. Такие изменения отдельных биомак-
ромолекул сказываются на выполняемых ими функциях,
обеспечении их устойчивости и надмолекулярной орга-
низации.
В настоящей работе изучены закономерности влия-
ния низких температур и криопротекторов на внутри-
и межмолекулярные взаимодействия белков и оценена
роль этих взаимодействий в резистентности биоструктур
при низкотемпературном воздействии.
Динамическую структуру водно-белковой системы
изучали, используя гидрофильный спиновый зонд
ТЕМПОН и спин-меченую стеариновую кислоту (16-ДС).
Спектры ЭПР регистрировали на спектрометре «Bruker
ER-100». Гель-хромотографию осуществляли на колонке
1×27 см с сефадексом G-200. Для характеристики кон-
формации биомакромолекул использовали спектры
поглощения и их первые производные, а также их спектры
флюоресценции. Спектры поглощения регистрировали
на спектрофотометре «Pye Unicam SP 8000», спектры
флуоресценции – на спектрофлуориметре «Hitachi F-
4010». Образцы по различным режимам замораживали
в ампулах «Cryovial», отогревали на водяной бане при
температуре 36°С.
Установлено, что изменения параметров спектров
ЭПР спиновых зондов в сыворотке кордовой крови после
медленного замораживания и последующего отогрева
указывают на конформационные изменения белков,
имеющих характер разрыхления. Показано, что медлен-
ное охлаждение приводит к агрегации белков сыворотки,
основную роль в которой играют сывороточный альбу-
мин и иммуноглобулины. Подобные процессы обнару-
жены в фолликулярной жидкости и экстрактах плаценты.
Изучено влияние скоростей замораживания на конфор-
мацию и активность глюкозооксидазы в растворе и час-
тично сополимеризованной с помощью глютарового
альдегида. Проведенные исследования позволили опре-
делить оптимальные режимы замораживания и конеч-
ные температуры длительного низкотемпературного
хранения миниатюрных электрохимических ферментных
биосенсоров без существенного влияния на величину
его отклика.
На основе анализа экспериментальных данных пред-
ложен механизм конформационно-структурных крио-
повреждений биомакромолекул. Обсуждается модуля-
ция межмолекулярных взаимодействий низкими темпе-
ратурами и практическое использование полученных
результатов.
The conditions, whereat the biomacromolecules are
under cryopreservation, may significantly affect a protein
conformation, since in this case the hydrophobic interac-
tions and hydrogen bonds, determining and stabilizing the
tertiary and quaternary structures can change as well. The
disorder in intermolecular interactions may result in a struc-
tural rearrangement, manifesting in aggregation of some
biomacromolecules. Such changes in some biomacromo-
lecules affect the accomplished by them functions, provi-
sion of their resistance and supramolecular organization.
In this research there were investigated the regularities
of low temperature and cryoprotectant effects on intra- and
intermolecular interactions between proteins and evaluated
the role of these interactions in biostructure resistance un-
der low-temperature effect.
Dynamic structure of water-protein system was studied
using the hydrophilic spin probe TEMPON and spin-labeled
stearic acid (16-DS). The EPR spectra were recorded with
spectrometer Bruker ER-100. Gel chromatography was per-
formed in 1×27 cm column with Sephadex G-200. To charac-
terize the conformation of biomacromolecules we used the
absorption spectra and their first derivatives, as well as
their fluorescence spectra. The spectra of absorption and
fluorescence were recorded with spectrophotometer Pye
Unicam SP 8000 and spectrofluorometer Hitachi F-4010,
correspondingly. The samples were frozen by various regi-
mens in cryovials, thawed in a water bath at 36°C.
The changes in parameters of spin probes EPR spectra
in cord blood serum after a slow freezing and following
thawing were established as indicating to conformational
changes in proteins, having loosening nature. Slow cool-
ing was shown to result in serum proteins aggregation,
where the main role was played by serum albumin and immu-
noglobulins. The similar phenomena were found in follicular
fluid and placenta extracts. The effect of freezing rates on
conformation and activity of glucose oxydase in solution
and partially copolymerized with gluteraldehyde was under
study. The research performed enabled to determine the
optimal freezing regimens and final temperatures for a long-
term low temperature storage of miniature electrochemical
enzyme biosensors without significant effect on its response
value.
Basing on the analysis of experimental data there was
suggested the mechanism of conformational and structural
cryodamages of biomacromolecules. The modulation of
intermolecular interactions by low temperatures and a prac-
tical use of the results obtained are discussed.
problems
of cryobiology
Vol. 22, 2012, №3
проблемы
криобиологии
Т. 22, 2012, №3
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-68543 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7673 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:53:32Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Нардид, О.А. Розанова, Е.Д. Щетинский, М.И. Нардид, Э.О. 2014-09-26T15:22:40Z 2014-09-26T15:22:40Z 2012 О влиянии низких температур на биомакромолекулы / О.А. Нардид, Е.Д. Розанова, М.И. Щетинский, Э.О. Нардид // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 253. — рос., англ. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68543 ru Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України Проблемы криобиологии Общие вопросы криобиологии О влиянии низких температур на биомакромолекулы On the Low Temperature Effect on Biomacromolecules Article published earlier |
| spellingShingle | О влиянии низких температур на биомакромолекулы Нардид, О.А. Розанова, Е.Д. Щетинский, М.И. Нардид, Э.О. Общие вопросы криобиологии |
| title | О влиянии низких температур на биомакромолекулы |
| title_alt | On the Low Temperature Effect on Biomacromolecules |
| title_full | О влиянии низких температур на биомакромолекулы |
| title_fullStr | О влиянии низких температур на биомакромолекулы |
| title_full_unstemmed | О влиянии низких температур на биомакромолекулы |
| title_short | О влиянии низких температур на биомакромолекулы |
| title_sort | о влиянии низких температур на биомакромолекулы |
| topic | Общие вопросы криобиологии |
| topic_facet | Общие вопросы криобиологии |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68543 |
| work_keys_str_mv | AT nardidoa ovliâniinizkihtemperaturnabiomakromolekuly AT rozanovaed ovliâniinizkihtemperaturnabiomakromolekuly AT ŝetinskiimi ovliâniinizkihtemperaturnabiomakromolekuly AT nardidéo ovliâniinizkihtemperaturnabiomakromolekuly AT nardidoa onthelowtemperatureeffectonbiomacromolecules AT rozanovaed onthelowtemperatureeffectonbiomacromolecules AT ŝetinskiimi onthelowtemperatureeffectonbiomacromolecules AT nardidéo onthelowtemperatureeffectonbiomacromolecules |