WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

«Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Материалы Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «ЛОМОНОСОВ-2005» (12-15 апреля 2005 года) ...»

-- [ Страница 2 ] --

Методами флуоресцентной спектроскопии, малоуглового динамического светорассеяния и скоростной седиментации показано, что сополимеры с длинным гидрофобным блоком (ПС75-б-П[С/MК]155 и ПС70-б-П[С/MК]210) образуют крупные агрегаты (мицеллы), гидродинамический радиус RH и коэффициент седиментации S которых при pH 9.5 и 0.1 M NaCl в случае ПС75-б-П[С/MК]155 составляют 30 нм и Св, а в случае ПС70-б-П[С/MК]210 – 55 нм и 90 Св. Для сополимера с коротким гидрофобным блоком ПС20-б-П[С/MК]145 значения RH и S при этих же условиях невелики (8 нм и 2 Св, соответственно) и практически совпадают с таковыми, определенными для П[С/MК]120, что, по-видимому, свидетельствует о присутствии этих сополимеров в растворе в молекулярно-дисперсном состоянии (даже при достаточно высоких концентрациях).

Обнаружено, что сополимеры с длинным гидрофобным блоком (ПС75-б П[С/MК]155 и ПС70-б-П[С/MК]210) не способны образовывать водорастворимые интерполиэлектролитные комплексы (ИПЭК) с поли-N-этил-4-винилпирдиний бромидом (ПЭВПБ, Pw = 480), в то время как взаимодействие сополимеров ПС20-б П[С/MК]145 и П[С/MК]120 (pH 9.5, 0.2 M < [NaCl] < 0.6 M) приводит к образованию водорастворимых ИПЭК, если состав смеси противоположно заряженных полимерных компонентов Z = [+] / [-] (в квадратных скобках указаны молярные концентрации ионогенных групп полимерных компонентов) не превышает некоторого предельного значения ZM: Z < ZM = 0.2.

Работа выполнена при поддержке проекта РФФИ № 03-03-32511.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИСТИДИНА И УРОКАНОВОЙ КИСЛОТЫ В ЭКСКРЕТАХ КОЖИ ЧЕЛОВЕКА Гурина Е.Ю.

Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия Наряду с почками, кишечником и легкими кожу следует рассматривать как важный экскреторный орган человека. Через кожные покровы экскретируется разнообразные метаболиты, в том числе целый ряд аминокислот [1]. При этом в процессе кожной перспирации некоторые аминокислоты подвергаются определенным метаболическим превращениям под действием ферментов клеток кожи, а также колонизирующих кожу бактерий. Яркий пример такого метаболического превращения реакция внутримолекулярного дезаминирования L-гистидина, приводящая к образованию урокановой кислоты. Благодаря наличию в молекуле урокановой кислоты системы сопряженных двойных связей, она эффективно поглощает УФ-часть солнечного света, при этом изменяется форма ее молекулы: транс-форма переходит в цис-форму, а в темноте идет обратная реакция. Химическая структура урокановой кислоты позволяет превращать ультрафиолетовую радиацию просто в теплоту, которая рассеивается в окружающую среду. Таким образом, урокановая кислота может рассматриваться как естественное средство защиты от избыточной УФ радиации [2].

Целью настоящей работы явилось определение гистидина и урокановой кислоты в смывах с кожи человека. Всего обследовано 50 молодых людей мужского пола в возрасте 18-20 лет (студенческие группы). Для получения образцов смывов с кожи концевые фаланги всех 10 пальцев рук тщательно ополаскивались в 5 мл дистиллированной воды. Для определения суммы урокановой кислоты и гистидина с образцами смывов ставили цветную реакцию Паули в нашей модификации. Величины оптической плотности пересчитывали в концентрацию суммы гистидин + уроканат с помощью калибровочной кривой. По нашим расчетам поверхность одной концевой фаланги человека в среднем составляет 12-13 см2. Поэтому полученные величины делили на поверхность смыва и выражали в нмолях на 1см2. В обследованной группе студентов уровень Паули-позитивных веществ составляет от 4 до 8 нмоль/см2. На бумажных хромотограммах упаренных смывов четко обнаруживались зоны соответствующие по Rf гистидину и урокановой кислоте. При этом пятно урокановой кислоты было заметно ярче. Таким образом в смывах человеческой кожи обнаруживаются имидазольные производные (гистидин и урокановая кислота).

1. Храмов В.А. «Экскреция аминокислот через кожные покровы» // Клиническая лабораторная диагностика, 1999, № 10 с.20-22.

2. В.А. Буробин «Защита от ультрафиолетовой радиации» // Лабораторное дело, 1978, № 11 с.650-653.

О МЕТОДАХ АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕРМЕАБИЛИЗОВАННЫХ КЛЕТОК ДРОЖЖЕЙ HANSENULA POLYMORPHA Давыдова М.Е., Шлеев С.В.

Институт биохимии имени А.Н. Баха Формальдегид является одним из наиболее важных химических веществ, широко используемых в промышленности на сегодняшний день. Классификация его как мутагена и канцерогена вызывает необходимость контроля формальдегида в окружающей среде и пище. Чтобы определять концентрацию формальдегида, требуется использование высокоселективного и стабильного биосенсора, который может быть основан на применении высокоочищенной алкогольоксидазы (АО) или клеток дрожжей, способных соответственно окислять или метаболизировать формальдегид [1, 2].

В данной работе мы исследовали возможность использования для определения формальдегида пермеабилизованных дигитонином клеток дрожжей Hansenula polymorpha с высокой активностью АО. Применялись следующие методы: (1) измерение тока, продуцируемого клетками в присутствии медиаторов;

(2) измерение поглощения кислорода с помощью электрода типа Кларка в присутствии дрожжевых клеток в растворе;

(3) измерение поглощения кислорода с помощью биосенсора, основанного на иммобилизованных клетках.

(1) Было показано, что дрожжевые клетки продуцируют достаточно высокий ток в присутствии медиаторов (2,6-дихлорофенолиндофенола, п-бензохинона, феррицианида и нафтохинона). Этот ток не зависит количественно от концентрации формальдегида.

(2) Калибровочные кривая зависимости дыхательной активности от концентрации формальдегида, полученная измерением при 37С, достигает предела при 4 мМ формальдегида, тогда как аналогичная кривая, полученная при 24С, может быть использована как калибровочная до 12 мМ формальдегида. Кроме того, было показано, что предел детекции был близок к 0.3 мМ.

(3) Биосенсор с иммобилизованными клетками дрожжей позволял определять концентрации формальдегида только до 4 мМ при 24С. Выше уровня 4 мМ величина ответа достигала предельного значения. Таким образом, было показано, что биосенсор с использованием пермеабилизованных клеток дрожжей может применяться только для определения относительно низких концентраций формальдегида, менее 4 мМ с пределом детекции 0.3 мМ.

Работа поддержана грантом ИНТАС (№ 03-51-6278).

1. Korpan Y.I., Gonchar M.V., Sibirny A.A., Martelet C., El’skaya A.V., Gibson T.D., Soldatkin A.P. Development of highly selective and stable potentiometric sensors for formaldehyde determination// Biosensors and Bioelectronics, 2000, 15, p. 77-83.

2. Gonchar M., Maidan M., Korpan Y., Sibirny V., Kotylak Z., Sibirny A.

Metabolically engineered methylotrophic yeast cells and enzymes as sensor biorecognition elements// FEMS Yeast Research, 2002, 2, p. 307-314.

ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ ПАВ НА СВОЙСТВА КОМПЛЕКСОВ ПОЛИКАТИОНА С АНИОННЫМИ БИСЛОЙНЫМИ ВЕЗИКУЛАМИ Давыдов Д.А., Ефимова А.А.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Исследовано взаимодействие поликатиона, поли-N-этил-4-винилпиридиний бромида (ПЭВП), с везикулами, сформированными из нейтрального фосфатидилхолина (ФХ) и отрицательно заряженного ПАВ. Использовали следующие отрицательно заряженные ПАВ: бензилдодецил фосфат (1) и Gemini-ПАВ: п-диоксиксилендидодецил фосфат(2), 4,4’-диоксиметил (цис и транс)-стилбендидодецил фосфат (3 и соответственно).

Методами квазиупругого светорассеяния и флуоресцентного анализа было показано, что во всех случаях взаимодействие везикул с поликатионом сопровождалось увеличением размеров частиц в системе и уменьшением интенсивности флуоресценции встроенной в бислой метки. При этом стабилизация комплексов достигалась за счет образования множественных ионных контактов между звеньями поликатиона и полярными группами ПАВ.

Было показано, что стабильность полученных комплексов в водно-солевых растворах зависит от строения ПАВ. Количество NaCl, необходимое для полного разрушения комплексов поликатион-везикула, увеличивалось в ряду 1<2<3. Было установлено, что поликатион может быть также удален с поверхности таких везикул добавлением избытка полианиона – конкурента (ПАК), при этом образовывался поликомплекс ПЭВП-ПАК. Однако, в случае 4 поликатион не мог быть удален с поверхности везикул ни при высоких концентрациях низкомолекулярной соли в растворе, ни добавлением ПАК.

Обсуждаются возможные структуры образовавшихся комплексов ПЭВП отрицательно заряженные везикулы.

ТИРОЗИНАЗНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ НА ОСНОВЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПЛЕНОК ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ Дубачева Г.В., Сиголаева Л.В., Курочкин И.Н.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Одной из наиболее перспективных и социально востребованных биосенсорных систем является фенольный датчик на основе тирозиназы. Помимо непосредственного анализа фенолов биосенсоры на основе тирозиназы имеют важное приложение – они используются для анализа активности токсикологически важных ферментов, использующих производные фенола в качестве субстратов. Для создания высокочувствительного тирозиназного биосенсора необходимо эффективно закрепить на поверхности графита как тирозиназу (фермент семейства оксидоредуктаз, осуществляющий окисление анализируемого фенола до электроактивного о-хинона), так и медиатор (метоксиметилфеназоний метосульфат натрия, медиатор электровосстановления о-хинона). Для этого мы использовали интенсивно развивающуюся в последнее время технологию «слой-за-слоем» (Layer-by-layer technology, LBL technology), основанную на чередующейся адсорбции положительно и отрицательно заряженных полиионов.

Оптимизация состава и способа изготовления тирозиназных биосенсоров по технологии «слой-за-слоем» проводилась путем подбора поликатион-полианионной пары, нахождения оптимального числа слоев, времени и условий сорбции полиэлектролитов, а также изучения влияния предварительной обработки поверхности графита на свойства полученных электродов. Была исследована операционная стабильность тирозиназных сенсоров, получены их аналитические и кинетические характеристики. Предел детекции по фенолу составил 6 нМ. Был проведен анализ ферментативной активности бутирилхолинэстеразы и нейротоксичной эстеразы в кинетическом режиме по скорости гидролиза фенилвалерата. Проведено исследование поверхности электродов с помощью АСМ.

Таким образом, была оптимизирована методика конструирования тирозиназных электродов по технологии «слой-за-слоем», были охарактеризованы несколько вариантов полученных электродов и исследованы их аналитические и кинетические характеристики. Также для электродов данного типа была впервые продемонстрирована возможность анализа ферментативной активности в кинетическом режиме по скорости гидролиза фенилвалерата.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТОЧЕЧНЫХ МУТАЦИЙ ФАКТОРА ТРАНСКРИПЦИИ NF-B НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ДНК Евлаков К.И., Тимченко М.А.

Институт белка РАН, г. Пущино Фактор транскрипции эукариот NF-B - ключевой элемент в системе регуляции большого числа генов. NF-B состоит из двух субъединиц p50 и p65 и присутствует в клетках в виде гомо- и гетеродимеров. В хромосомной ДНК фактор узнает последовательность из 10 пар нуклеотидов, называемую B-участком. К настоящему моменту получены данные рентгеноструктурного анализа для 11 комплексов белков семейства NF-B с различными последовательностями B-участка в ДНК и выявлены аминокислотные остатки, взаимодействующие с углеводофосфатным остовом ДНК.

Однако различие условий существования комплекса в кристалле и растворе требует более детального изучения ДНК-белковых контактов при физиологических условиях.

Задачей данной работы было исследование влияния точечных замен ряда аминокислотных остатков (Cys в положении 62 и Lys в положениях 147 и 275) на взаимодействие р50 NF-B с ДНК в растворе. Данные аминокислотные остатки были выбраны на основе данных РСА по контактам белка с фосфатными группами B участка ДНК. Мутантные формы белка были получены методом сайт-направленного мутагенеза. Проанализировано взаимодействие нативного и мутантных белков с ДНК дуплексами, содержащими замещенную пирофосфатную межнуклеотидную группу в определенных позициях B-участка. Установлено, что контакты белок-ДНК, характерные для дикого типа белка, полностью нарушены при замене Cys62 в белке на Ser и Ala. Этот результат согласуется с фактом изменения третичной структуры мутантного белка, наблюдаемым методом кругового дихроизма. Методом аффинной модификации белка реакционноспособными ДНК в сочетании с методом сайт направленного мутагенеза доказана сближенность остатков Lys147 и Lys275 р субъединицы NF-B с определенными фосфатными группами B-участка в растворе, что согласуется с данными, полученными для кристаллической формы ДНК-белкового комплекса.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (№04-04-97255, №03-04-48957, №05-03 32813).

ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ТЕТРАФЕНИЛПОРФИРИНА, СОЛЮБИЛИЗОВАННОГО В МИЦЕЛЛАХ ПОЛИМЕРНЫХ ПАВ Жиентаев Т.М.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет, zhiyentayev@mail.ru Большой интерес к порфиринам вызван их способностью избирательно накапливаться в опухолевых клетках. Если впоследствии облучить такую клетку светом с длиной волны, соответствующей максимальному поглощению порфирина, то молекула красителя переходит в возбужденное состояние. При столкновении такой молекулы с растворенным в воде кислородом может происходить передача энергии на молекулу кислорода, в результате чего она переходит в возбужденное синглетное состояние. Известно, что синглетный кислород является очень сильным окислителем, поэтому генерация таких молекул в клетке приводит к разрушению внутриклеточных компонентов и гибели клетки. Этот подход носит название фотодинамической терапии и уже применяется для лечения рака.

В настоящее время известно большое количество различных порфириновых красителей, различающихся по фотокаталитической активности. Однако в медицинской практике могут применяться лишь водорастворимые порфирины. В то же время большинство соединений этого типа плохо растворимо в воде. В настоящей работе мы исследовали способность нерастворимого в воде тетрафенилпорфирина взаимодействовать с мицеллами полимерных ПАВ и проявлять фотокаталитическую активность в водной среде.

Оказалось, что тетрафенилпорфирин способен с высокой эффективностью включаться в мицеллы полимерных ПАВ. При этом его фотокаталитическая активность, измеряемая по скорости фотоокисления водорастворимого субстрата триптофана, сильно зависела от природы ПАВ и соотношения порфирин/ПАВ в мицелле. Оказалось, что увеличение гидрофобности ПАВ способствует получению более активных фотокатализаторов.

СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЦЕПТОРНЫХ СВОЙСТВ ПОЛИ-N-ИЗОПРОПИЛ- АКРИЛАМИДА И БЕЛКОВ В УСЛОВИЯХ НИЗКОЙ ГИДРАТАЦИИ Жукова С.В., Зиганшин М.А., Горбачук В.В.

Химический институт им. А.М. Бутлерова КГУ Придание биоподобных свойств сшитым гидрофильным полимерам является целью их молекулярного дизайна для биотехнологии. Одним из условий проявления полимерами рецепторных свойств аналогичных свойствам белков является близость составов их макромолекул. С этой точки зрения производные акриламидных полимеров могут представлять интерес для разработки и создания биоподобных и биосовместимых сенсоров и материалов.

В настоящей работе с целью установления степени биоподобности сорбционных свойств производного полиакриламида статическим методом парофазного газохроматографического анализа были определены изотермы сорбции паров органических соединений на осушенных поли-N-изопропилакриламиде и ферментах:

трипсине и рибонуклеазе, в сопоставимых условиях.

Было обнаружено, что осушенный трипсин, обладает большей сорбционной емкостью по отношению к изученным сорбатам, чем рибонуклеаза.

Показано, что высушенный поли-N-изопропилакриламид в отличие от высушенных белков не проявляет эффекта «исключения объема» сорбата. При этом вследствие пластификации сорбционные свойства высушенного полимера существенно отличаются от сорбционных свойств высушенных белков.

Рецепторные свойства поли-N-изопропилакриламида по отношению к некоторым органическим соединениям также были изучены в тройных системах: «полимер + парообразный органический сорбат + пар воды». Ранее в аналогичных условиях было зафиксировано биоподобное влияние гидратации на рецепторные свойства поли-N-6 аминогексилакриламида [1].

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант №03-03-96188-р2003 Татарстан), программы «Фундаментальные исследования и высшее образование» с участием CRDF и Министерства образования и науки РФ (проект REC007), программы «Университеты России» (грант УР.05.01008).

1. Gorbatchuk V.V., Mironov N. A., Solomonov B. N., Habicher W. D. «Biomimetic Cooperative Interactions of Dried Cross-Linked Poly(N-6-aminohexylacrylamide) with Binary Mixtures of Solvent Vapors» // Biomacromolecules, 2004, V. 5, P. 1615-1623.

СТАБИЛИЗАЦИЯ ЖЕЛТОГО ФЛУОРЕСЦИРУЮЩЕГО БЕЛКА ZFP538 ЗА СЧЕТ АГРЕГАЦИИ Зубова Н.Н., Короленко В.А.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Желтый флуоресцирующий белок zFP538 из коралла Zoantharia принадлежит к GFP семейству цветных белков со структурой -бочонка. Флуоресцирующие белки широко используются в клеточной и молекулярной биологии для получения in vivo изображений. Агрегация является общим свойством цветных белков из кораллов и затрудняет их применение. Ранее в нашей лаборатории методами динамического светорассеяния и гель-фильтрации было показано, что zFP538 в водных растворах образует агрегаты, размер которых зависит от концентрации белка и рН. При концентрации zFP538 1мг/мл и рН 8-9 число агрегации составляет 103-104. В данной работе мы использовали атомно-силовую и ближнепольную сканирующую оптическую микроскопию для исследования zFP538 в твердом состоянии. Пленки, образованные zFP538 на поверхности покровного стекла, состоят из флуоресцирующих гранул в форме эллипсоидов, объем которых в 5-9 тысяч раз превышает объем мономера.

Цветные белки в кораллах также существуют в виде подобных гранул, то есть агрегация является внутренним свойством этих белков и может играть важную роль для выполнения их природной функции.

Агрегация влияет на спектральные свойства zFP538. При рН 5-9 зависимость флуоресценции zFP538 от концентрации белка нелинейна в диапазоне 1,2·10-9–5,5·10- М и может быть разделена на два линейных участка с разными наклонами, что указывает на существование разных форм zFP538 при концентрациях выше и ниже 1·10-7 М. Эти формы могут соответствовать разным состояниям агрегации белка.

Согласно данным непрерывного рН-метрического титрования, разным концентрациям zFP538 соответствуют разные рН-профили поглощения и флуоресценции.

Кинетические эксперименты при фиксированных рН в диапазоне 3,5-5,5 показывают, что уменьшение во времени флуоресценции zFP538 при подкислении зависит не только от рН, но и от концентрации белка: относительная остаточная флуоресценция выше для концентрированных растворов zFP538 (10-6 М), чем для разбавленных (10-7 М).

Агрегация делает zFP538 более устойчивым к тушению флуоресценции при подкислении, что может быть следствием более жесткой фиксации хромофора внутри -бочонка при образовании агрегатов.

СИНТЕЗ ОЛИГОНУКЛЕОТИДОВ, СОДЕРЖАЩИХ В 2-ПОЛОЖЕНИИ УГЛЕВОДНОГО ФРАГМЕНТА ОСТАТАКИ АМИНОКИСЛОТ Казанова Е.В.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Химический синтез модифицированных олигонуклеотидов представляет собой наиболее интересную и сложную область исследований в органической химии нуклеиновых кислот (НК). Модифицированные фрагменты НК могут использоваться как для решения разнообразных задач молекулярной биологии, так и при создании эффективных диагностических и терапевтических препаратов для лечения различных вирусных и наследственных заболеваний.

В этой связи важным является синтез олигонуклеотидных производных, обладающих рядом определенных химических, физико-химических и биологических свойств. Перспективным подходом к решению данной задачи является целенаправленное изменение структуры нуклеиновых кислот за счет присоединения к ним химических или репортерных группировок, интеркаляторов, биологически активных пептидов и ферментов.

В представленной работе предложены новые эффективные методы синтеза олигонуклеотидов, содержащих в 2-положении рибозного кольца остатки гистидина или лизина, присоединенных через карбаматную связь к 2’-О-гидроксиэтильному фрагменту.

Настоящая работа выполнена при поддержке финансовой программы “Университеты России” (Грант № 05.02.547).

КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМ РАДИКАЛЬНОЙ СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ Н-БУТИЛАКРИЛАТА И СТИРОЛА В ПРИСУТСТВИИ ТРЕТ-БУТИЛДИТИОБЕНЗОАТА В КАЧЕСТВЕ АГЕНТА ОБРАТИМОЙ ПЕРЕДАЧИ ЦЕПИ Казиев М.Б., Морозов А.В.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Метод обратимой передачи цепи (ОПЦ) является одним из новых способов проведения радикальной полимеризации по псевдоживому механизму. В условиях ОПЦ-полимеризации удается получать различные полимеры с контролируемой молекулярной массой и узким молекулярно-массовым распределением.

Известно, что гомополимеризация стирола и н-бутилакрилата (н-БА) в присутствии трет-бутилдитиобензоата (тБТБ) протекает по псевдоживому радикальному механизму. Однако сополимеризация этих мономеров в литературе до сих пор не описана.

В данной работе показано, что независимо от состава мономерной смеси полимеры, полученные в присутствии тБТБ при 90оС, характеризуются узким ММР, а их молекулярная масса последовательно растет с увеличением конверсии согласно теории живой радикальной полимеризации. С увеличением доли стирола в мономерной смеси скорость полимеризации закономерно падает.

Дальнейшие исследования кинетики и механизма полимеризации проводили при азеотропном составе мономерной смеси. Методом ЭПР спектроскопии было обнаружено образование в системе двух типов радикалов-интермедиатов, аналогичных наблюдавшимся ранее при гомополимеризации этих мономеров. Изучена кинетика их образования. Обнаружено, что скорость сополимеризации резко снижается при увеличении концентрации тБТБ. Порядок скорости реакции полимеризации по концентрации ОПЦ-агента составил -0.7, что указывает на протекание побочных реакций с участием радикальных интермедиатов. Полученные данные были обработаны по модели, учитывающей реакции квадратичного обрыва интермедиатов и их обрыва с макрорадикалами.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 05-03-33069).

РАЗРАБОТКА МЕТОДА SELEX ДЛЯ ЧАСТИЧНО РАНДОМИЗИРОВАННЫХ БИБЛИОТЕК НА ОСНОВЕ G-КВАРТЕТНЫХ СТРУКТУР Капралов К.А., Спиридонова В.А.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Аптамеры – олигонуклеотидные лиганды, обладающие высоким сродством к любым белковым мишеням. Они получаются селекцией с помощью метода SELEX (Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment). Однотяжевые аптамерные ДНК имеют высокоупорядоченные структуры, которые образуют стабильные комплексы с различными мишенями (белками, аминокислотами, нуклеотидами, низкомолекулярными веществами и т.д.). Поиск аптамеров начинается с селекции "библиотеки случайных последовательностей", разнообразие которой достигает 1015 – 1017 молекул. В результате селекции получается обогащенная фракция аптамеров.

Дальнейшее клонирование и секвенирование позволяет идентифицировать индивидуальные аптамеры.

Основной трудностью метода SELEX является работа со сложными библиотеками, с низкой представленностью индивидуальных молекул. Для эффективного получения аптамеров экспериментатор вынужден либо улучшать технологию SELEX’а, либо искать принципиально новые стратегии и подходы для модификации метода SELEX.

Аптамеры, полученные к разным мишеням, например, к таким как нейтрофильная эластаза человека, обратная транскриптаза HIV-1, аденозинтрифосфат, тромбин, часто имеют структуру т.н. G-квартетов. В связи с этим мы предположили, что если в исходной библиотеке за структурную основу взять G-квартет, а прилежащие к нему области рандомизировать, то сложность библиотеки снижается, время и число циклов селекции может существенно сократиться, а эффективность сильно возрасти.

Целью настоящей работы является разработка такого метода. Объектом, на котором проводится селекция, является белок тромбин – ключевой фермент в каскаде реакций свертывания крови. Проведено 6 циклов селекции в различном режиме.

Обогащенная фракция ДНК клонирована в плазмиду pGEM-3Z для анализа первичной структуры аптамеров.

Работа поддержана грантами Университеты России 05.02.041., РФФИ-ГФЕН 04 04-39014, РФФИ 05-04-49750.

ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ МЕЖДУ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ЦЕНТРАМИ РИБОСОМЫ Кипарисов С.В., Лесняк Д.В., Бураковский Д.E., Леонов А.A., Сергиев П. В.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет В рибосоме выделяют несколько функциональных центров – декодирующий на малой субъединице, пептидилтрансферазный и центры связывания элонгационных факторов на большой субъединице. Последние годы изучаются детальные механизмы функционирования каждого из центров в отдельности, а также делаются попытки объединить знания о взаимодействиях между центрами и понять, как может обеспечиваться согласованная работа рибосомы. Эффективным методом исследования структуры рибосомы является метод сайт-направленного мутагенеза рибосомной РНК (рРНК). Данный метод в сочетании с функциональными тестами и методом химического пробинга и футпринтинга рРНК позволяет получить информацию о возможных взаимодействиях между функциональными центрами рибосомы.

В работе методом сайт-направленного мутагенеза были исследованы различные функциональные мутанты рибосом про- и эукариот, содержащие мутации в 5S рРНК, центре, ассоциированном с ГТФ-азной активностью (GTPase-AC), А-сайтовом пальце (ASF), а также в цепи спиралей, которые возможно отвечают за аллостерические взаимодействия в большой рибосомной субъединице. Полученные данные позволяют сделать важные выводы о координации активности функциональных центров рибосомы.

ОПТИМИЗАЦИЯ ЭКСПРЕССИИ РНК-ЗАВИСИМОЙ РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ ВИРУСА ГЕПАТИТА С В E. COLI Коровина А.Н.1, Иванов А.В.1,2, Костюк Д.А.1, Куханова М.К. Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, Центр медицинских исследований Университета Осло, Москва Вирус гепатита С (ВГС) относится к широко распространенным и чрезвычайно опасным инфекциям. Терапия заболевания основана на использовании всего двух препаратов: интерферона и рибавирина. Поиск новых соединений, обладающих анти ВГС активностью, крайне актуален. Он затруднен вследствие отсутствия лабораторной клеточной культуры, инфицированной данным вирусом. Поэтому представляется целесообразным получение рекомбинантных ферментов ВГС и разработка на их основе in vitro систем поиска их ингибиторов.

Ключевым ферментом репликативного комплекса ВГС является неструктурный белок NS5B, обладающий активностью РНК-зависимой РНК-полимеразы. В литературе описаны подходы ее получения, основанные на экспрессии в клетках E.coli и насекомых в бакуловирусной системе. Однако выход белка в обоих случаях низок.

Целью настоящей работы является создание культуры E.coli, эффективно экспрессирующей РНК-полимеразу ВГС.

На основе вектора pET-21d была сконструирована плазмида, содержащая под контролем промотора бактериофага Т7 ген NS5B, у которого отсутствуют аминокислотных остатков на С-конце полипептидной цепи. Уровень экспрессии белка в культуре E.coli штамм BL-21(DE3)Rosetta составляет 0,12 мг/л. Низкий выход белка может объясняться неэффективной инициацей трансляции.

Для увеличения уровня экспрессии были введены замены пяти нуклеотидов во втором и третьем кодоне гена NS5B и одна, предшествующая старт-кодону. Подобные мутации могут повышать эффективность связывания Metf-тРНК со старт-кодоном мРНК и препятствовать образованию ее вторичной структуры в районе сайта связывания рибосом, а также 5' - концевого участка гена NS5B. Уровень экспрессии в случае данной плазмиды составил около 1 мг/л. Последующее введение в нее перед геном NS5B дополнительной рамки считывания позволило достичь выход белка равный 5 мг/л. Его повышение может объясняется созданием эффекта сопряженной трансляции (повышением эффективности реинициации трансляции гена РНК полимеразы) и, кроме того, дополнительным разрушением вторичной структуры мРНК.

ОПТИМИЗАЦИЯ ИММУНОФЕРМЕНТНОГО АНАЛИЗА БИСФЕНОЛА А:

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ ИММУНОРЕАГЕНТОВ И СХЕМЫ АНАЛИЗА Крапивин А.С., Самсонова Ж..В., Ускова Н.А., Иванова Н.Л., Егоров А.М.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет, nettlalex@yandex.ru Бисфенол А, 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан, является мономером при производстве поликарбонатов и эпоксидных смол и входит в состав большого числа промышленных продуктов. Данное вещество обладает эстрогенной активностью и относится к группе синтетических соединений негативно влияющих на эндокринную систему животных и человека. Активное изучение данных соединений в последнее время обуславливает необходимось создания высокочувствительных методик их анализа. В данной работе с использованием различных карбоксильных производных бисфенола А получены несколько антисывороток и конъюгатов гаптен-овальбумин и гаптен-пероксидаза хрена. На основе полученных иммунореагентов оптимизированы условия проведения твердофазного иммуноферментного анализа бисфенола А по прямой и непрямой схемам. Были изучены различные комбинации антисывороток и конъюгатов гаптен-овальбумин или гаптен-пероксидаза хрена. Показано, что лучшие характеристики для обеих схем анализа достигаются при использовании гомологичной по структуре комбинации антисыворотки и конъюгата гаптен-овальбумин или гаптен пероксидаза хрена на основе карбоксипропиленового эфира бисфенола А. Предел обнаружения бисфенола А для обеих схем анализа составил 0,3 нг/мл в фосфатном буфере, линейные диапазоны 0,3 - 300 и 0,3 - 1000 нг/мл для непрямой и прямой схем соответственно. Было показано, что прямая схема анализа является более предпочтительной, ввиду своей относительной простоты, экспрессности и более низкого уровня неспецифических взаимодействий по сравнению с непрямой схемой анализа.

РАДИКАЛЬНАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ И СОПОЛИМЕРИЗАЦИЯ СТИРОЛСУЛЬФОНАТА НАТРИЯ В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ Кулешов А.О, Орлова А.П.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Исследована радикальная полимеризация стиролсульфоната натрия(NaSS) и его сополимеризация с акриламидом в обычных условиях и в условиях обратимого ингибирования нитроксилами. В отсутствии нитроксилов гомополимеризация NaSS происходит в водном растворе при 60С с высокой скоростью в неконтролируемом режиме. Методами ЭПР и калориметрии показано, что псевдоживая полимеризация, инициируемая редокс-системой Na2S2O5-K2S2O8 или 4,4',-азо-бис(4-цианвалериановой кислотой) в присутствии 4-гидрокси-ТЕМПО в водном растворе, протекает при 120С с более низкой скоростью на фоне постоянной концентрации нитроксила. Определена теплота полимеризации NaSS Н= –16700 кал/моль и кинетические характеристики инициирования в данных системах.

Впервые изучена кинетика сополимеризации в системе NaSS-акриламид в водном растворе. Показано, что скорость сополимеризации меняется по ходу процесса, причём начальные скорости и скорости в области гель-эффекта по-разному зависят от состава мономерной смеси. Методом Езриелева-Брохиной определены константы радикальной сополимеризации NaSS и акриламида в водном растворе: r1=0.43±0.06 и r2=0.23±0.04(80C). Показана принципиальная возможность контролируемого синтеза сополимеров NaSS c акриламидом в присутствии нитроксилов.

Работа выполнена при финансовой поддержке Отделения химии и науки о материалах РАН (государственный контракт № 10002-251/ОХНМ-04/25-117) НОВЫЕ НАНОРАЗМЕРНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ НОСИТЕЛИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ Кусков А.Н., Горячая А.В., Штильман М.И.

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева В данной работе синтезированы амфифильные полимеры N-винилпирролидона различной молекулярной массы (Mn=150014000), содержащие одну концевую гидрофобную группу различного строения (н-октадецильную, н-гептадецильную, н гексадецильную, н-додецильную, н-октильную, н-гексильную, ди(н-октадецильную), ди(н-додецильную), ди(н-октильную), ди(н-гексильную)) [1].

С использованием пиренового зонда и динамического светорассеяния показано, что длина гидрофильного и гидрофобного фрагментов оказывает существенное влияние на способность полимера к образованию агрегатов [2]. Например, критическая концентрация образования агрегатов, снижается с увеличением длины алифатического радикала и при уменьшении молекулярной массы поли-N-винилпирролидонового фрагмента.

Методом трансмиссионной электронной микроскопии показано, что образующиеся частицы имеют сферическую форму и определенное распределение по размерам, зависящее от размера гидрофильного и гидрофобного фрагментов полимеров. Установлено, что в физиологическом растворе размер агрегата меньше, чем в дистиллированной воде. Показано, что размер микроагрегатов, характерный для конкретного полимера, восстанавливается после фильтрования через пористую мембрану и озвучивания.

На основе полученных наноразмерных полимерных агрегатов начата разработка полимерных систем доставки биологически активных веществ, позволяющих обеспечить, например, получение иммобилизованных форм ряда противогрибковых и противовоспалительных агентов, а также других антибиотиков.

1. Кусков А. Н., Штильман М. И., Тсатсакис А.М., Торчилин В.П., Ямсков И.А.

“Синтез амфифильных полимеров N-винилпирролидона и акриламида различного строения” // Журнал прикладной химии, 2005, в печати.

2. Виллемсон А.Л., Кусков А.Н., Штильман М.И., Галебская Л.В., Рюмина Е.В., Ларионова Н.И. “Взаимодействие полимерных агрегатов стеароил-поли-N винилпирролидона с компонентами крови” // Биохимия, 2004, N69 (6), C. 765 773.

ВЛИЯНИЕ ДИТИОТРЕИТОЛА НА СТАБИЛЬНОСТЬ РЕКОМБИНАНТНОЙ ЛЦИФЕРАЗЫ СВЕТЛЯКОВ L.MINGRELICA Легоцкий С.А., Ломакина Г.Ю., Угарова Н.Н.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Инактивация ферментов, содержащих тиольные группы на поверхности молекулы, в значительной мере обусловлена окислением этих групп. Обработка таких ферментов тиолами в большинстве случаев эффективна для восстановления активности или ее сохранения. Люцифераза светляков Luciola mingrelicа, содержит восемь тиольных групп, причем как минимум три группы расположены на поверхности белковой глобулы. Инактивация фермента описывается двухэкспоненциальной зависимостью, характерной для олигомерных белков. На первой стадии происходит обратимая диссоциация активного димера фермента на менее активные мономеры, а на второй - необратимая денатурация мономерной формы.

В данной работе изучено влияние 6 мМ дитиотреитола (1,4 димеркаптобутандиола-2,3) на кинетику термоинактивации рекомбинантной люциферазы светляков в присутствии и в отсутствие одного из её субстратов – АТФ.

На основании полученных данных определены константы скоростей термоинактивации быстрых и медленных стадий при 30С, рН 7,8.

Показано, что ДТТ в отсутствие субстрата оказывает стабилизирующее действие на медленную стадию инактивации фермента, препятствуя денатурации мономерной формы люциферазы.

В присутствии 1,3 мМ АТФ наблюдается уменьшение kin быстрой стадии инактивации люциферазы, в то же время присутствие ДТТ не оказывает влияния на кинетику термоинактивации.

СМЫСЛОВЫЕ ДНК КАК ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ИНГИБИТОРЫ ФАКТОРА ТРАНСКРИПЦИИ NF-B В ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТКАХ ЧЕЛОВЕКА Ломакин А.Ю.

Институт Белка РАН, г. Пущино Предпринятые исследования молекулярных механизмов бласттрансформации, феномена антиапоптоза и множественной лекарственной устойчивости в опухолевых клетках человека, позволили установить центральное место транскрипционного фактора NF-B в развитии этих явлений. В опухолевых клетках наблюдается аномально высокий уровень экспрессии NF-B, который запускает в них целый каскад реакций, ведущих к активации онкогенов [1]. В связи с этим в настоящее время уделяется большое внимание поиску эффективных путей блокировки функциональной активности NF-B в опухолевых клетках [2].

Целью настоящего исследования явилась оценка способности синтетических ДНК-дуплексов, содержащих в своей структуре сайт узнавания NF-B (смысловые ДНК) и несущих в одной из позиций B-сайта химически активную межнуклеотидную тризамещенную пирофосфатную группировку (ТЗПГ), селективно и необратимо связываться с NF-B в лизатах опухолевых клеток, а также изучение внутриклеточной локализации смысловых ДНК ex vivo. Показано, что ДНК-реагент, несущий ТЗПГ в четвертом положении B-сайта, способен селективно связываться с NF-B в ядерных лизатах опухолевых клеток человека в присутствии других ядерных белков. Методом конфокальной лазерной сканирующей микроскопии была выявлена способность флуоресцентно меченых модифицированных ДНК проникать через цитоплазматическую мембрану клеток без дополнительных систем доставки, а также способность к миграции в клеточное ядро. Полученные результаты свидетельствуют о том, что исследованные ДНК-реагенты могут быть использованы в качестве потенциальных ингибиторов фактора транскрипции NF-B в опухолевых клетках человека.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант №04-04-97255 и грант №05-03 32813).

1. Yamamoto Y. and Gaynor R.B. (2001) Role of the NF-kB pathway in the pathogenesis of human disease states. Current Molecular Medicine 1: 287- 2. Bacher S. and Schmitz M.L. (2004) The NF-kB pathway as a potential target for autoimmune disease therapy. Current Pharmaceutical Design 10: 2827-2837.

ВВЕДЕНИЕ ЦИС-АНТИ- БЕНЗО[А]ПИРЕН-DG В ДНК НЕ ВЛИЯЕТ НА ЕЕ СВЯЗЫВАНИЕ С ДНК-МЕТИЛТРАНСФЕРАЗАМИ SSSI И HHAI Мальцева Д.В., Субач О.М., Громова Е.С.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Широко распространенный в окружающей среде канцерогенный углеводород бензо[a]пирен (БП) в результате процессов метаболизма превращается в стериоизомерные диол-эпоксиды, которые являются крайне реакционноспособными соединениями и способны ковалентно присоединяться к ДНК. Присоединение происходит преимущественно по экзоциклической аминогруппе дезоксигуанозина с образованием (+/-)-транс- и (+/-)-цис-аддуктов (транс- и цис-БП-dG). В случае транс БП-dG, остаток БП располагается в малой бороздке ДНК. В случае цис-БП-dG, остаток БП интеркалирован в двойную спираль ДНК. В настоящее время практически отсутствуют данные о влиянии остатка БП, присоединенного к ДНК, на процесс ее метилирования, который играет важную роль в регуляции экспрессии генов.

Метилирование ДНК осуществляется ДНК-метилтрансферазами (МТазами).

В данной работе исследовано взаимодействие прокариотических МТаз SssI и HhaI с ДНК-дуплексами, содержащими цис-БП-dG (цис-БП-ДНК). МТазы SssI и HhaI узнают в ДНК СG и GCGC последовательности, соответственно, и катализируют перенос метильной группы от кофактора S-аденозил-L-метионина к С5 положению цитозина участка узнавания (С). Был синтезирован набор ДНК-дуплексов, содержащих цис-БП-dG c 5’- или 3’-конца от метилируемого dC. Константы диссоциации комплексов МТаз SssI и HhaI с цис-БП-ДНК были определены методом конкурентного связывания с МТазами немодифицированного дуплекса и цис-БП-ДНК. Анализ реакционных смесей проводили с помощью торможения в геле. Сравнение полученных значений констант диссоциации (Kd) с определенными ранее значениями Kd для комплексов МТаз с транс-БП-ДНК дает основание утверждать, что значительное различие в структуре цис- и транс-БП-dG не оказывает большого воздействия на эффективность связывания МТазы SssI с БП-ДНК. В случае МТазы HhaI введение транс-БП-dG в ДНК снижает эффективность связывания, в то время как введение цис БП-dG в ДНК практически не влияет на связывание с МТазой.

Работа поддержана грантом РФФИ № 04-04-49488.

ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА НА ФАЗОВОЕ ПОВЕДЕНИЕ ГРЕБНЕОБРАЗНЫХ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ Медведев А.С., Пебалк Д.А., Барматова М.В., Барматов Е.Б.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Разработан подход к получению нового класса гибридных полимерных систем на основе жидкокристаллических (ЖК) полимеров путем термического восстановления ионов серебра с образованием металлических наночастиц (5-50 нм), диспергированных в мезоморфной полимерной матрице. Установлено влияние содержания наночастиц серебра на фазовое состояние (тип и температурный интервал существования мезофазы) ЖК нанокомпозитов полученных на основе нематических и смектических гребнеобразных ЖК полимеров П1, П2, содержащих оксицианобифенильные мезогенные группы, а также их сополимеров с акриловой кислотой П3, П4.

H H C CH2 C CH Образец х, мол. % n 100-x x П1 0 O O O O П2 0 H n П3 30 O П4 45 CN Анализ фазового состояния полученных композитов показал существенное влияние наночастиц на температуры фазовых переходов, а также зависимость наблюдаемых эффектов от химического строения используемой мезоморфной матрицы. Увеличение содержания наночастиц серебра (вплоть до 15 мас. %) в ЖК полимерах П1, П2 практически не оказывает влияние на температуры просветления нанокомпозитов;

наблюдается лишь уменьшение энтальпий плавления, а также рост температуры стеклования гопополимеров. В то же время, для сополимеров П3, П4, содержащих звенья акриловой кислоты, наблюдается разрушение мезофазы при 1- мас. % содержании наночастиц серебра.

Для объяснения особенностей фазового поведения мезоморфных нанокомпозитов предложена модель, которая принимает во внимание взаимодействие функциональных карбоксильных и мезогенных групп гребнеобразного ЖК полимера с поверхностью наночастиц серебра.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 04-03-32464).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТ СВЯЗЫВАНИЯ ЛЮЦИФЕРАЗЫ L.MINGRELICA С ЭФФЕКТОРАМИ В ТРОЙНЫХ СИСТЕМАХ Миних О.А., Власова Т.Н., Леонтьева О.В., Угарова Н.Н.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Флуоресцентным методом было изучено влияние последовательности добавления эффекторов на их константы связывания с белком. В качестве эффекторов были выбраны субстраты реакции – люциферин (LH2) и АТФ, продукт - АМФ и аналог продукта - ДМОЛ. Регистрация спектров тушения флуоресценции белка проводилась в следующих модельных системах: люцифераза + LH2 + АМФ;

люцифераза + ДМОЛ + АТФ;

люцифераза + ДМОЛ + АМФ.

В работе [1] по изучению кинетики механизма реакции биолюминесценции катализируемой люциферазой, с помощью кинетических и спектральных методов обосновывается неупорядоченный механизм образования тройного комплекса, где связывание субстратов с белком происходит независимо друг от друга.

В данной работе проводилось определение констант связывания эффекторов с белком при концентрации второго реагента в области КS. С помощью флуоресцентного метода для наших модельных систем были получены следующие данные:

KS(LH2), KS(ДМОЛ), KS(АТФ), KS(АМФ), мкМ мкМ мкМ мкМ Белок Белок 23,9±2,4 36,7±2,6 279,0±28,4 377,0±36, Белок + Белок + 37,1±3,7 45,8±3,2 420,3±42,8 470,3±45, АМФ ДМОЛ Белок + Белок + _ _ 49,3±3,5 514,3±49, АТФ LH На основании полученных результатов, можно сделать вывод, что в области концентраций КS связывание одного субстрата с рекомбинантной люциферазой светляков Luciola mingrelica ухудшает последующее связывание второго субстрата с белком.

1. Дементьева Е.И., Бровко Л.Ю., Дружинина Е.Н., Гандельман О.А., Угарова Н.Н.//Биохимия. 1986. Т. 51. № 1. С. 130-139.

ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Михайлова В.В., Егорова З.Е.

Белорусский государственный технологический университет По результатам проведенных многочисленных исследований в настоящее время выявлено недостаточное поступление в организм взрослого и детского населения жизненно важных микронутриентов (витамины группы В, фолиевая кислота, -каротин, йод, кальций, железо, цинк, селен и др.).

Как показывает обширный мировой опыт, наиболее разумным и эффективным путем ликвидации дефицита микронутриентов является обогащение ими пищевых продуктов массового потребления до уровня, соответствующего физиологическим потребностям человека.

Проблема поиска источников натуральных БАВ для производства сбалансированных по их содержанию продуктов питания – это проблема мирового значения. Известно, что основным источником биологически активных веществ (БАВ) является растительное сырье, которое даже при минимальном количестве оказывает оздоровительное и защитное действие. Растительное биологически активное сырье повышает питательные и целебные свойства пищи, а регулярное потребление таких продуктов снижает отрицательные последствия неблагополучных факторов как внешней, так и внутренней среды организма.

Поэтому целью данной работы было изучение химического состава растительного сырья натурального растительного сырья, в том числе пряно-ароматических растений, лекарственных трав, плодов и овощей, произрастающих на территории Республики Беларусь, и выявление сырья, наиболее богатого комплексом макро-, микроэлементов с последующим созданием на его основе добавок в пищевые продукты.

Полученные данные о количественном минеральном составе овощей, фруктов, лекарственных и пряно-ароматических трав подтверждают возможность использования сырья в качестве источника эссенциальных микронутриентов при производстве продуктов питания. Были сделаны предварительные выводы о предпочтительности применения в качестве источников макро-, микроэлементов некоторых лекарственных трав, плодов и овощей. Также приступили к систематизации данных о количественном составе БАВ растительного сырья (лекарственные, пряно-ароматические травы, плоды и овощи).

КОНТРОЛИРУЕМАЯ РАДИКАЛЬНАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ Н БУТИЛАКРИЛАТА В УСЛОВИЯХ ОБРАТИМОЙ ПЕРЕДАЧИ ЦЕПИ Морозов А.В.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет, av-morozov@yandex.ru В последние годы для контролируемого синтеза полимеров активно используют метод обратимой передачи цепи (ОПЦ). Он позволяет в рамках радикальной полимеризации получать полимеры различных классов с контролируемой молекулярной массой и узким молекулярно-массовым распределением. Однако, не смотря на громадное количество публикаций в данной области полимерной химии, механизм ОПЦ-полимеризации остается не до конца понятным.

Данная работа посвящена исследованию кинетики и механизма псевдоживой радикальной полимеризации н-бутилакрилата (н-БА) в присутствии трет бутилдитиобензоата и полибутилакрилатдитиобензоата в качестве ОПЦ-агентов.

Подробно изучена кинетика полимеризации в присутствии этих двух агентов передачи цепи. Обнаружено, что введение этих ОПЦ-агентов приводит к ингибированию полимеризации на начальных стадиях полимеризации, этот эффект усиливается с понижением температуры и увеличением концентрации ОПЦ-агентов. По окончании индукционного периода скорость полимеризации понижается при увеличении начальной концентрации ОПЦ-агентов.

Методом ЭПР показано, что полимеризация протекает на фоне значительной концентрации радикалов интермедиатов. Дана однозначная интерпретация структуры этих радикалов. Подробно изучена кинетика образования этих радикалов в различных условиях.

Предложена кинетическая схема процесса, объясняющая полученные экспериментальные данные.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 05-03-33069).

БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И БИОИНДИКАЦИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ БАССЕЙНА ОБИ Мошкина В.С.

Алтайский государственный университет В связи с глобальным загрязнением окружающей среды все острее встает вопрос комплексного мониторинга природных экосистем, который включает использование как химических, так и биологических методов оценки качества природной среды.

Только такое комплексное исследование дает объективную картину состояния природного объекта. Традиционные химико-аналитические методы представляют «моментальный снимок» картины загрязненности определенных объектов (вода, почва, донные отложения и т.д.) конкретными токсикантами. Однако они не могут отразить состояние экосистемы в целом. Поэтому представляет интерес знакомство c биологическими методами оценки окружающей среды и анализ их возможностей, что и является целью данной работы.

В соответствии с целью работы был проведен анализ литературных данных по методам биоиндикации (оценки качества) окружающей среды: атмосферы, гидросферы, почвы. Проанализированы достоинства и недостатки этих методов. Кроме того, по литературным данным были проанализированы типы классификаций природных вод и экологическое состояние водных объектов бассейна Верхней Оби. Был опробован на практике широко распространенный и доступный метод определения хлорофилла «а» в фитопланктоне, основанный на концентрировании клеток фитопланктона на мембранном фильтре, с последующей экстракцией хлорофилла 90%-ным раствором ацетона и спектрофотометрированием при длинах волн, соответствующих максимумам поглощения света хлорофиллами. Результаты исследования пигментных характеристик фитопланктона рек, впадающих в Телецкое озеро (бассейн верхней Оби), с 6 по августа 2004 года показали, что в пробах воды содержится от 0,51 до 13,69 мкг/л хлорофилла «а»;

0,12 – 1,35 мкг/л хлорофилла «в»;

0,21 – 1,88 мкг/л хлорофилла «с»;

0,89 – 11,97 mSPU/m3 каратиноидов. В соответствии с международной шкалой для оценки трофического состояния водоемов по содержанию хлорофилла «а» (OESD, 1982) реки Кыга, Чулышман, Челюш, Кокши, Корбу, Колдор, М.Чили, Тевенек, Камга относятся к олиготрофным;

река Ойор – мезотрофной;

река Самыш является эвтрофной.

НОВЫЙ КЛАСС ПОЛИМЕР-СИЛИКАТНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ Нестерова Е.А., Трофимчук Е.С.

МГУ им. М.В. Ломоносова Сверхразветвленные полиэтоксисилоксаны – интереснейший класс функциональных макромолекул дендритной структуры. Гидролиз таких макромолекул позволяет получать кремний содержащие частицы определенной формы и размера, а также пористые системы с контролируемым размером пор [1]. Однако такие высокодисперсные системы не устойчивы к процессам агрегации, что приводит к значительной потере их уникальных свойств.

Решить проблему стабилизации можно путем введения молекул сверхразветвленного полисилоксана в пористую полимерную матрицу, полученную по механизму крейзинга, и проведением гидролиза в объеме нанопор.

В качестве полимера использовали промышленные пленки изотропного изотактического полипропилена (Мw=3*105, h=140 мкм), отожженного при 1400С.

Сверхразветвленный полиэтоксисилоксан (ПЭС) представлял собой бесцветное масло плотностью 1,17 г/см3 и Mw=3*104;

диаметр молекул составлял 2-5 нм.

Одноосное растяжение ПП в среде ПЭС протекает по механизму делокализованного крейзинга, на что указывает снижение максимума предела вынужденной эластичности на 20 %. В процессе крейзинга формирующаяся пористая структура (объем пор составляет 47-50 об.%) оказывается заполненной ПЭС, его содержание - 55-59 мас.%.

В работе проводили кислотный (в парах HCl) и щелочной (в парах NH3) гидролиз ПЭС непосредственно в порах ПП. Степень гидролиза в обоих случаях составила 70 %.

Данные ИК-спектроскопии убедительно доказали, что в процессе гидролиза этокси группы ПЭС превращались в гидроксильные группы: появление на спектрах полос 1620 и в области 3300 (деформационные и валентные колебания -ОН).

Полученные полимер-силикатные композиты представляют собой жесткие прозрачные пленки. Исследование их структуры методом электронной микроскопии показало, что на сколе пленки по всему объему видны сферические частицы размером не более 100 нм. Механические свойства пленок характеризуются резкой анизотропией относительно направления предварительной деформации. Нанокомпозиты проявляют необычные сорбционные свойства к парам воды.

1. V.V. Kazakova, et al // ACS Symposium Book 729 (ISSN 00097-6156, 729;

edit. S.J.

Clarson, J.J. Filzgerald, H.J. Owen and S.D. Smith). 2000. Ch. 34. P. 503.

ИОНЫ ДВУХВАЛЕНТНОГО МАРГАНЦА – НЕТИПИЧНЫЙ СУБСТРАТ ЛАККАЗЫ БАЗИДИАЛЬНОГО ГРИБА TRAMETES PUBESCENS Никитина О.В.1, Русинова Т.В.2, Шлеев С.В. Институт биохимии имени А.Н. Баха, Московский государственный университет инженерной экологии Несмотря на значительное число публикаций, роль лакказы в деградации лигнина до конца не ясна. Современные исследования базидиальных грибов показали, что в сочетании с марганецпероксидазой и лигнинпероксидазой лакказа может выполнять существенно более значимые функции при деградации лигнина, чем простое окисление его фенольных подструктур.

Известно, что двухвалентный марганец не только является основным субстратом марганецпероксидазы, но и играет значительную роль в каталитическом цикле лигнинпероксидазы. Целью нашей работы было исследование возможности окисления ионов двухвалентного марганца дикислородом в присутствии лакказы.

Определены кинетические параметры реакции окисления Mn2+ до Mn3+, катализируемой лакказой из базидиомицета Trametes pubescens в присутствии хелатирующих агентов (анионов тартрата и оксалата). Показано, что в результате реакции происходит образование супероксиданион радикала и внеклеточного пероксида водорода. Последний, в свою очередь, может участвовать в качестве окислительного субстрата для основных ферментов лигнинолитического комплекса базидиомицетов: лигнинпероксидазы и марганецпероксидазы. Этот путь является одним из возможных при образовании внеклеточного пероксида водорода.

Комплекс трехвалентного марганца с тартрат-анионами имеет высокий редокс потенциал, что позволяет ему участвовать в окислении нефенольных подструктур лигнина. Показана возможность окисления модельного соединения лигнина – вератрового спирта ионами трехвалентного марганца, образующимися при ферментативном окислении двухвалентного марганца в присутствии анионов дикарбоновых кислот.

Таким образом, полученные данные позволяют говорить о существенно более важной роли лакказ в составе лигнинолитического комплекса при разрушении древесины, чем предполагалось ранее. Можно предположить новый тип кооперации при деградации лигнина и ксенобиотиков: лакказа / лигнинпероксидаза / марганецпероксидаза.

Работа поддержана грантом РФФИ (№ 03-04-48937).

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ОЛИГОМЕРОВ ДНК В РАСТВОРЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕТОДОВ ЯМР И МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ Новиков В.В.

Российский химико-технологический университет, Высший химический колледж РАН Нуклеиновые кислоты занимают одну из ключевых позиций в процессах, протекающих в живых организмах. В связи с этим не ослабевает интерес к методам установления структуры нуклеиновых кислот как в свободном состоянии, так и в виде комплексов с глобулярными белками. Безусловно, наиболее точную информацию такого рода способен предоставить метод рентгеноструктурного анализа, но его применение ограничивается исследованием монокристаллов при низкой температуре.

Поэтому для определения структуры молекул нуклеиновых кислот в условиях, характерных для их функционирования в живых организмах, необходимо использовать метод, позволяющий проводить исследования растворов при температуре, близкой к комнатной. Одним из наиболее подходящих методов для этой цели является спектроскопия ядерного магнитного резонанса.

В настоящее время разработано множество импульсных последовательностей многомерной спектроскопии ЯМР для определения гомо- и гетероядерных констант диполь-дипольного взаимодействия, но, во многих случаях, использование этих методик недоступно для широкого круга исследователей. Это связано с очень большой стоимостью современных ЯМР-спектрометров с частотой по протонам 600-800 МГц, которые обычно и предлагается применять для изучения структуры олигомеров ДНК.

Соответственно, стояла задача применения более доступных слабопольных спектрометров для решения таких сложных задач как структурный анализ биополимеров.

В данной работе было проведено установление структуры самокомплементарных олигомеров ДНК 5-GCCTATAGGC и 5-AATCTCGAGATT при использовании методов двумерной спектроскопии ядерного магнитного резонанса и молекулярной динамики. Для ЯМР-исследований применялся спектрометр Bruker AMX-400, то есть относительно доступный и достаточно распространенный прибор. Были измерены гомо- и гетероядерные (31P-1H) константы диполь-дипольного взаимодействия, которые впоследствии использовались для уточнения структуры при помощи метода молекулярной динамики.

АКТИВНОСТЬ ВИНИЛ-2-ГИДРОКСИЭТИЛСУЛЬФИДА В РАДИКАЛЬНОЙ СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ С ДИОКСИДОМ СЕРЫ Онина С.А.

Институт органической химии Уфимского научного центра РАН В последнее время синтезу и исследованию свойств высокомолекулярных соединений, содержащих в своем составе серу, уделяется большое внимание. Это связано с наличием у серосодержащих полимеров комплекса ценных свойств, а также с доступностью сырьевой базы.

В данной работе приведены результаты исследования радикальной сополимеризации винил-2-гидроксиэтилсульфида (ВГЭС) с SO2.

Исследование сополимеризации винил-2-гидроксиэтилсульфида с диоксидом серы показало, что ВГЭС в присутствии радикальных инициаторов не вступает в реакцию сополимеризации с SO2. Вместе с тем известно, что винилсульфиды (в частности, бензилвинилсульфид) сополимеризуются с SO2 через образование комплекса с переносом заряда. УФ-спектральные исследования показали, что оптическая плотность смеси ВГЭС с SO2 в гептане не является суммой оптических плотностей индивидуальных растворов ВГЭС и SO2. Кроме того, в УФ-спектре смеси ВГЭС и SO2 не обнаружено полосы поглощения винил-2-гидроксиэтилсульфида в области 227 нм и наблюдается появление новых полос при 215 и 246 нм. Полученные результаты дали основание предположить, что в результате взаимодействия ВГЭС с SO2 протекает реакция с образованием нового химического соединения. В спектрах 1 ЯМР Н и С продуктов реакции ВГЭС с SO2 отсутствуют также сигналы, относящиеся к винильной группе. Анализ полученных данных позволил сделать вывод, что продукты реакции на 80 - 90 % представлены 2-метил-1,3-оксатиоланом.

Однако если в систему ВГЭС с SO2 ввести N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорид (МААХ), который легко сополимеризуется с SO2 с образованием чередующихся сополимеров, то ВГЭС вступает в сополимеризацию, в результате чего образуется тройной сополимер ВГЭС-МААХ-SO2. Образование тройного сополимера подтверждено элементным анализом и спектрометрическими (ИК- и ЯМР С) методами.

Таким образом, винил-2-гидроксиэтилсульфид, не вступая в сополимеризацию с SO2, (из-за протонирования в кислой среде метиленовой группы винильной связи и образования 2-метил-1,3-оксатиолана), легко вступает в тройную сополимеризацию с SO2 и МААХ с образованием статистических сополимеров.

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ ХОЛИНЧУВСТВИТЕЛЬНОГО БИОСЕНСОРА В АНАЛИЗЕ ИНГИБИТОРОВ ХОЛИНЭСТЕРАЗ Осипова М.С., Никитина С.Е., Соколовская Л.Г., Сиголаева Л.В., Курочкин И.Н.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Традиционный биосенсорный анализ токсичных фосфорорганических соединений и карбаматов включает в себя стадию инкубации анализируемого раствора с ацетил(бутирил)-холинэстеразой и определение остаточной активности фермента по ацетил(бутирил) холину при помощи холиноксидазного биосенсора. Чувствительность и стабильность работы холиноксидазного биосенсора играет одну из основных ролей в данном анализе. В лаборатории Экобиокатализа Химического факультета МГУ был разработан автоматический проточно-инжекционный анализатор нейротоксинов на основе холиноксидазных мембранных электродов для определения ингибиторов холинэстераз. Но операционная стабильность такого сенсора всего две недели, данная конструкция требует умелого обращения и не может быть признана технологичной.

Поэтому целью данной работы является предложение и разработка двух альтернативных способов решения описанной проблемы:

1) включение холиноксидазы (ХО) в состав набора сухих реагентов, используемого для проведения анализа ингибиторов, путем стабилизации ХО за счет подобранных добавок и лиофильного высушивания, проводимого на стадии приготовления набора. Для данной системы были исследованы кинетические параметры окисления холина холиноксидазой. Было оптимизировано содержание ХО и бутирилхолинэстеразы (БХЭ) в системе, что позволило уменьшить расход БХЭ в раз. С использованием полученного набора проведен ингибиторный анализ диизопропилфторфосфата и карбарила.

2) замена холиноксидазной мембраны на холиноксидазный электрод, приготовленный методом самоорганизации полиэлектролитов (технология “слой-за слоем”). Были изучены величины и стабильности откликов системы от условий модификации поверхности электрода, типа конструкции электрода, типа полиэлектролита, подобраны оптимальная концентрация холиноксидазы и условия ее нанесения.

ВЛИЯНИЕ ПОЛИМЕРОВ НА ОСНОВЕ МЕТАКРИЛОИЛПРОКСАНОЛА НА СТРУКТУРУ И СТАБИЛЬНОСТЬ ЛИПИДНЫХ МЕМБРАН Павлов Д.Н.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Встраивание амфифильных блоксополимеров в липидные мембраны приводит к возмущению их структуры, причем влияние полимера зависит от объема гидрофобного блока. В связи с этим большой интерес представляет выявление зависимости структурных и барьерных свойств липидного бислоя от архитектуры полимерной молекулы.

Проксанол состава HO(EO)28(PO)31C4H9 модифицировали акрилоилхлоридом, полученный макромономер полимеризовали по радикальному механизму. Методом флуориметрии исследовали влияние полимерного акрилоил проксанола (Mw=20000) на проницаемость и структуру моноламелярных липидных везикул. Было показано, что объединение в цепь нескольких молекул проксанола ведет к резкому изменению свойств полимера (ККМ в водном растворе падает примернов 100 раз). Добавление к липосомам в концентрации выше 5*10-4% по массе ведет к образованию пор в мембране. Из литературных данных известно, что белки и полипептиды способные образовать поры в мембране значительно повышают скорость трансмембранного переноса фосфолипидов (flip-flop). Подобный эффект был продемонстрирован и для полученного нами полимера. Возрастание скорости flip-flop’a наблюдалось при добавлении полимера с концентрациями 5*10-5% по массе и выше.

PREGNANE-TYPE STEROIDS FROM THE INEDIBLE MUSHROOM THELEPHORA TERRESTRIS Radulovi N.1,2, Quang D.N.2, Hashimoto T.2, Asakawa Y. University of Ni, Faculty of Sciences and Mathematics, Department of Chemistry, Vie gradska 33, 18000 Ni, Serbia and Montenegro, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Tokushima Bunri University, Yamashiro-cho, Toku shima 770-8514, Japan Chromatographic fractionation of the methanol extract of fruiting bodies of the inedible Japanese mushroom Thelephora terrestris (Thelephoraceae) has led to the isolation and characterization of two unusual new pregnane-type steroids, 2,3-dihydroxypregna-4,7,16 trien-12,20-dione (2) and 1,2,3-trihydroxypregna-4,7,16-trien-12,20-dione (3) named terresterons A and B (2,3), as well as the previously [1] known compound stizophyllin, now assigned as 2,3,12-trihydroxypregna-4,7,16-trien-20-one (1). Elucidation of their structures and the revision of the stereochemical assignment of stizophyllin were achieved by means of extensive 1D and 2D NMR, UV, CD, IR, MS and molecular modeling experiments.

This paper [2] presents the first report on the isolation of true pregnane-type steroids in the Fungi kingdom.

O O O OH CH 18 O CH O 21 CH CH3 CH CH 11 OH CH CH 9 CH HO HO 1 HO H H H H 3 7 H H HO HO HO 1. Duh C., Pezzuto J., Kinghorn D., Leung S., Farnsworth N., J. Nat. Prod., 50, 63-74 (1987).

2. Radulovi, N., Quang, D.N., Hashimoto, T., Nukada, M., Tanaka, M., Asakawa, Y., Chem. Pharm. Bull., 53, 309-312 (2005).

ESSENTIAL OILS FROM ARTEMISIA ABSINTHIUM AND ARTEMISIA VULGARIS GROWING WILD IN SERBIA Rai P., Radulovi N., Bokovi.

University of Ni, Faculty of Sciences and Mathematics, Department of Chemistry, Viegradska 33, 18000 Ni, Serbia and Montenegro The genus Artemisia is one of the largest of the Asteraceae family, consisting of more than 800 species that are native and widespread all over the world, and many of them have been used since ancient times as folk remedies and credited, even our days, with a long list of medicinal uses, including antimalarial, antiviral, antitumor, spasmolytic and others. Artemisia absinthium L. (wormwood) and Artemisia vulgaris L. (mugwort) are among most frequently examined plants from this genus but little work has yet been done on the volatile secondary metabolites in their root systems. To the best of our knowledge this is the first report on the composition of the essential oils from dried roots of A. absinthium and A.vulgaris growing wild in Serbia and comparison with essential oils isolated from aeral parts of the same plant species.

Essential oils, all highly fragrant in smell, were obtained by hydrodistillation using a Clevenger-type apparatus in the duration of 2.5 h in following yields: A. vulgaris (aeral part) - 0.06%, A. vulgaris (root) - 0.04%, A. absinthium (aeral part) - 0.26%, A. absinthium (root) - 0.22% (w/w).

Oils isolated from different plant parts were significantly different in their chemical composition (determined using GC and GC/MS analysis). Root oil of A. absinthium was dominated by the acetic, 2-methylpropanoic, 2-methylbutanoic, 3-methylbutanoic and pentanoic acid esters of geraniol (17.94 %), nerol (16.24 %) and linalool (22.39 %), and was also rich in -fenchene (19.18 %), p-cymene (9.86 %) and -phellandrene (4.04 %).

A. vulgaris root essential oil was mainly composed of acetic, propanoic and 3-methylbutanoic esters of borneol (21.44 %) and linalool (20.09 %). The oil contained large amounts of eudesmol (15.18 %) as well.

The oils isolated from aeral parts of both plant species consisted of monoterpenoids, with 1,8-cineole (32.15%), sabinene (15.11%), -thujone (12.58%) and -pinene (6.42%) as major components for A. vulgaris, and -thujone (54.60%) and sabinene (11.71%) for A.

absinthium. The greatest sesquiterpenoid contributor of mugwort oil was caryophyllene oxide (7.75%). Wormwood oil was characterized by high levels of neryl propionate (7. 41%).

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЦВИТТЕРИОННОГО ПАВ С ПОЛИКАТИОНОМ В ПРИСУТСТВИИ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОЙ СОЛИ Решетняк А.С.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Исследовано взаимодействие катионного полиэлектролита поли-N-этил-4 винилпиридиний бромида (ПЭВП) с цвиттерионным поверхностно-активным веществом (цПАВ) – 3-(додецилдиметиламмонио) пропансульфонатом. Обнаружено, что взаимодействие возможно только в присутствии низкомолекулярных электролитов при концентрации цПАВ выше ККМ. Это связано с тем, что в присутствии низкомолекулярной соли мицеллы цПАВ приобретают отрицательный заряд.

Четвертичные атомы азота, находящиеся внутри мицеллы цвиттерионного ПАВ, взаимодействуют с низкомолекулярными анионами, а отрицательные SO3- группы цПАВ оказываются диссоциированными вследствие более слабого связывания с низкомолекулярными катионами.

Методом скоростной седиментации показано, что в присутствии NaBr водорастворимые комплексы ПЭВП с цПАВ существуют в интервале отношений 0.1< [цПАВ]/[ПЭВП] < 1. Обнаружено, что нерастворимые комплексы образуются при соотношении [цПАВ]/[ПЭВП], близком к стехиометричному. С помощью ИК спектрофотометрии установлен состав нерастворимого комплекса [цПАВ]/[ПЭВП], он оказался близким к 1. Методом рентгено-структурного анализа было показано, что структура комплекса характеризуется ламеллярной упаковкой, сходной с ламеллярной упаковкой исходного цПАВ. Обнаружено, что водонерастворимый комплекс цПАВ ПЭВП растворяется в малополярных органических растворителях, таких как хлороформ.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ДНК ДУПЛЕКСА, СОДЕРЖАЩЕГО ПИРОФОСФАТНУЮ ГРУППУ Рогачева М.В., Боченкова А.В.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет ДНК-дуплексы, содержащие модифицированные фрагменты, являются важнейшими инструментами исследования субстратной специфичности и механизма действия ферментов нуклеинового обмена, а также в структурно-функциональных исследованиях биополимеров. Для правильной интерпретации экспериментальных данных, полученных в результате исследования взаимодействия НК-связывающих ферментов с модифицированными ДНК-субстратами, необходимо знать, как влияют модификации на структуру ДНК.

Целью настоящей работы явилось определение влияния пирофосфатной межнуклеотидной группы на параметры и геометрию двойной спирали ДНК, находящейся в водном растворе. В качестве модели был выбран додекамер В формы ДНК d(CGCGAATTCGCG)2, равномерно сольватированный молекулами воды (~3 500 атомов). Для нахождения равновесной структуры, отвечающей минимуму полной энергии, модифицированного ДНК-дуплекса использовался комбинированный метод квантовой и молекулярной механики. В качестве квантовой подсистемы рассматривался фрагмент углеводофосфатного остова, содержащего модифицированную или природную фосфатную группу. Квантово-химические расчеты проводились в рамках теории функционала электронной плотности с использованием гибридного функционала PBE0 в базисе 6-31G** с добавлением диффузных функций на несвязанные атомы кислорода. Остальные фрагменты системы описывались в рамках молекулярной механики с использованием стандартного силового поля AMBER99. Полная оптимизация геометрических параметров рассматриваемых систем проводилась с помощью модифицированного квантово-химического пакета программ PC GAMESS. Показано, что введение модификации практически не сказывается на конформации двойной спирали ДНК в целом, при этом локальные геометрические изменения в области пирофосфатной группы не превышают 0.2. Предложенный подход может быть использован для оценки влияния различных модификаций на структуру ДНК.

Работа выполнена в рамках гранта INTAS Young Scientist Fellowship (№ 04-83 2888) при поддержке РФФИ (грант № 03-04-48752).

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ДЛЯ ПОЛИМЕРОВ Рыжакина А.Н., Тагильцева С.А., Семакина О.К., Бабенко С.А.

Томский политехнический университет Свойства полимерных композиционных материалов в значительной мере определяются свойствами граничных слоев, обеспечивающих адгезионное взаимодействие полимерной матрицы с поверхностью частиц наполнителя. Для усиления адгезии полимера к наполнителю его подвергают модификации, заключающейся в нанесении гидрофобизирующих поверхностно-активных веществ на поверхность частиц, увеличивающих их смачивание полимерной дисперсионной средой. Плохое смачивание частиц полимером приводит к тому, что их дисперсность в полимере становится меньше дисперсности исходного наполнителя вследствие агрегации частиц, и активность наполнителя снижается или вообще не проявляется.

Поведение частиц наполнителя в полимерной матрице нами изучено на физической модели, представляющей суспензию твердых частиц в аполярной жидкости. Когда поверхность частицы полярна, то их удельный седиментационный объем благодаря агрегации значительно больше, чем удельный седиментационный объем частиц с гидрофобной поверхностью. Уменьшение удельного седиментационного объема частиц с гидрофобной поверхностью в аполярной жидкости дало основание наряду с гидрофобными взаимодействиями, наблюдаемыми на границе неполярная поверхность - вода, говорить о лиофобных взаимодействиях на границе полярная поверхность - аполярная жидкость.

Детальное изучение седиментационного объема тонкодисперсных частиц с гидрофильной поверхностью в гептане и воде показало влияние относительной влажности воздуха на результаты эксперимента. Установлено, что при относительной влажности воздуха, характерной для производственных помещений (70-80 %), удельный седиментационный объем исследуемых материалов (цеолит, глинозем) в гептане больше, чем в воде. В сухом воздухе при нулевой относительной влажности удельные седиментационные объемы в гептане и воде имеют одинаковое значение.

Таким образом, говорить о лиофобных взаимодействиях между полярной поверхностью и аполярной жидкостью неправомерно, так как при относительной влажности воздуха более 50% наблюдается взаимодействие между аполярной жидкостью и молекулами воды, содержащимися на поверхности частиц, что характерно для гидрофобных взаимодействий. Следовательно, роль модификации наполнителя сводится, главным образом, к предотвращению сорбции влаги из воздуха на поверхности частиц, к снижению их гигроскопичности. В этой связи предлагается оценивать степень гидрофобизации частиц порошкообразных наполнителей по измерению их максимальной гигроскопичности.

СИНТЕЗ И ХАРАКТЕРИСТИКА НОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ГИДРОГЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ХИТОЗАНА Садакбаева Ж.К.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет С целью установления закономерностей процесса синтеза гидрогелей и изучения их физико-химических свойств в работе впервые были получены гидрогели различного состава на основе природного полимера хитозана и промышленно доступного синтетического полимера поливинилпирролидона путем их радиационно инициированного сшивания.

При исследовании закономерностей синтеза гидрогелей было установлено, что с ростом содержания звеньев поливинилпирролидона в сополимере уменьшается степень набухания гидрогелей в воде, что логично связать с падением доли ионогенных хитозановых звеньев в сополимере.

При исследовании поведения данных гидрогелей в среде поверхностно-активных веществ (ПАВ) анионного типа на примере додецилсульфата натрия показано, что при малой концентрации ПАВ в растворе происходит контракция геля, связанная с протеканием обычной реакции образования полимер-коллоидного комплекса. При высоких же концентрациях ПАВа вначале имеет место небольшое сжатие геля, а затем происходит его набухание. Набухание геля при взаимодействии с противоположно заряженным ПАВом, вероятно, можно объяснить сорбцией гелем додецилсульфата натрия сверх эквимольного количества, что сопровождается перезарядкой геля.

При изучении набухания гидрогеля в смешанном растворителе ацетон-вода установлено, что с увеличением концентрации ацетона в растворителе равновесная степень набухания гидрогелей снижается.

Исследование процессов сорбции и десорбции глобулярного белка (бычьего сывороточного альбумина) показало, что эффективность данных процессов легко контролируется pH и ионной силой раствора. Это позволяет говорить о том, что данные гидрогели могут быть использованы для получения дерматологических повязок, наносимых на кожу, очистки белков в биотехнологии, а также как матрица для контролированного выделения лекарств.

ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТИ ФОРМИАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ ИЗ SACCHAROMYCES CEREVISIAE МЕТОДОМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ КАЛОРИМЕТРИИ Садыхов Э.Г.1,2, Серов А.Н.1, Левицкий Д.И.2, Попов В.О.2, Тишков В.И1.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет, Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, elchin@enz.chem.msu.ru NAD-зависимая формиатдегидрогеназа (ФДГ) - это фермент, катализирующий перенос гидрид-иона от формиат-иона к окисленной форме кофермента. В силу простоты катализируемой реакции этот фермент используется в качестве модельного для изучения механизма переноса гидрид-иона в активном центре дегидрогеназ.

Одной из важнейших характеристик фермента является его температурная стабильность. Наиболее объективным методом изучения термостабильности ферментов является метод дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), поскольку он позволяет определить термодинамические параметры процесса термоденатурации. В нашей лаборатории методом ДСК была изучена термостабильность формиатдегидрогеназ из различных источников. Наиболее интересным объектом исследования оказалась ФДГ из пекарских дрожжей Saсcharomyces cerevisiae.

Термоденатурация этого фермента протекает в две стадии в отличии от других изученных формиатдегидрогеназ, инактивирующихся необратимо в одну стадию.

Первая стадия является полностью обратимой, а вторая – полностью необратимой.

Также было показано, что при связывании этого фермента в двойной комплекс ФДГ+NAD+ и особенно в тройной комплекс ФДГ+NAD++N3- наблюдается значительный эффект стабилизации вызванный конформационными изменениями.

Работа была поддержана грантами NATO LST.CLG 979818 и РФФИ 05-04-49073.

НОВЫЙ ФЛУОРОГЕННЫЙ СУБСТРАТ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ ЦИСТЕИНОВЫХ ПРОТЕИНАЗ Семашко Т.А., Бачева А.В.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Цистеиновые протеиназы широко распространены в растениях, животных и у различных насекомых. Эти ферменты играют ключевую роль в разнообразных биохимических процессах и важны для медицины, биотехнологии, пищевой промышленности и сельского хозяйства. В связи с этим актуальна разработка эффективных субстратов для обнаружения таких протеиназ. Для исследования цистеиновых протеиназ ранее в нашей лаборатории был получен высокоспецифичный хромогенный субстрат Glp-Phe-Ala-pNA.

Целью данной работы являлся синтез пептида Abz-Phe-Ala-pNA и тестирование его в качестве флуорогенного субстрата цистеиновых протеиназ.

Ферментативное образование пептидной связи осуществлялось при помощи химотрипсина по реакции Abz-PheOMe + Ala-pNA = Abz-Phe-Ala-pNA + MeOH, где Abz- остаток антраниловой кислоты, -pNA - остаток п-нитроанилина. Синтез проводился в нейтральной (рН 7.2) и щелочной (рН 9.9) средах, выход целевого продукта составил 60% и 70% соответственно.

Изучение флуоресцентных свойств синтезированного соединения проводилось в универсальном буфере (рН 6.0) в присутствии 1 мМ DTT. При добавлении папаина происходил гидролиз пептида по реакции Abz-Phe-Ala-pNA + H2O = Abz-Phe-AlaOH + pNA и наблюдалось разгорание флуоресценции. Было показано, что в данных условиях буфер и DTT не влияли на флуоресценцию, а тушителем являлся только образующийся в ходе гидролиза п-нитроанилин. Обнаружено, что в синтезированном субстрате, при таком близком расположении флуоресцирующей группы и группы-тушителя, флуоресценция практически не наблюдается, а при ферментативном гидролизе отмечается ее высокое разгорание.

МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗА КАМЧАТСКОГО КРАБАЯ PARALITHODES CAMTSCHATICA Семёнова С.А.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Гомогенная металлопротеиназа РС из гепатопанкреаса камчатского краба Paralithodes camtschatica была получена с помощью аффинной хроматографии на NHOH-C(O)-СН2(Bz)-CONH-Ala-Ala-силохроме и гель-хроматографии на Сефадексе G 50 с выходом 30 %. Фермент имеет Мr 22 кДа по данным электрофореза с DSNa, pI = 4,3. Протеиназа гидролизует субстрат DNP-AALR-NH2 с оптимумом рН 8,5 и t оптимумом 55-60С, стабилизируется в присутствии ионов Ca2+ и Co2+. Выделенный фермент ингибируется ЭДТА и о-фенантролином, что свидетельствует о его принадлежности к металлоферментам. Фермент гидролизует в окисленной В-цепи инсулина связи, образованные аминогруппамии лейцина, гистидина и фенилаланина.

Структура фермента, определенная по гену, имеет 55% идентичных аминокислот с первичной структурой металлопротеиназы речного рака и 43% - с металлопротеиназой рыбы O.latipes.

50 60 70 80 90 100 110 120 | | | | | | | | | 1 AAILGDQYLWSGG-----VVPYVFGSSVSSSEQSVILDGMADFHAKTCVRFQHRSGEADYIEIVTNDSGCWSYVGTIGGQQRVSLDTY 2 AAILGDEYLWSGG-----VIPYTFAGV-SGADQSAILSGMQELEEKTCIRFVPRTTESDYVEIFTSGSGCWSYVGRISGAQQVSLQAN 3 MKCWSSSCFWKKASNGLVVIPYVISSEYSGGEVATIEGAMRAFNGKTCIRFVRRTNEYDFISV-VSKTGCYSELGRKGGLQELSINRG 4 INCWNNQCLWRKSSDGLVEVPYTVSSEFSYYHKKRIENAMETFNTETCIRFVPRSSQRDFISI-ESRDGCYSYLGRTGGKQVVSLARY 140 150 160 170 180 190 200 | | | | | | | | 1 GCIYIGTVIHELMHAI GFYHEHTRNDRDDYVVIDFSHVISGMESNFNKDTYWRYVGEDYNYASIMHYGTYAFSDNWGIDATIVPT-DP 2 GCVYHGTIIHELMHAI GFYHEHTRMDRDNYVTINYQNVDPSMTSNFDIDTYSRYVGEDYQYYSIMHYGKYSFSIQWGVLETIVPLQN- 3 GCMYSGIIQHELNHAL GFQHEQTRSDRDSYVRINWENIIPASAYNFNKQDTNN-LNTPYDYSSIMHYGKDAFSIAYGR-DSITPIPNP 4 GCVYHGIIQHELNHAL GFYHEHTRSDRDEYVKINWENVAPHTIYNFQEQDTNN-LNTPYDYTSIMHYGRTAFSTN-GM-DTITPVPNP 220 230 | | | 1 NVILTEAYDKYEMAQSDANEINTLYSC------ 2 GIDLTDPYDKAHMLQTDANQINNLYTNECSLRH 3 NVPIGQ---RNGMSRWDITRINVLYNCR----- 4 NQSIGQ---RRSMSKGDILRINKLYSC------ Рис.1. Сравнение аминокислотных последовательностей металлопротеиназ позвоночных и беспозвоночных с аминокислотной последовательностью металлопротеиназы РС. 1. Металлопротеиназа РС (Paralitodes camtschaticus);

2.Астацин речного рака (Astacus fluviatilis);

3. Aстацинподобная протеиназа японской рисовой рыбки (Oryzias latipes);

4. Фермент EHE 13 угря (Anguilla japonica). Нумерация аминокислотных остатков дана по последовательности проферментов По аминокислотной последовательности, физико-химическим и энзимологическим свойствам металлопротеиназа РС наиболее родственна астацину – представителю нового, малоизученного семейства металлопротеиназ.

МЕЗОМОРФИЗМ 4-(3-МЕТАКРИЛОИЛПРОПИЛ)ПИРИДИНОВОГО ПОЛИМЕРА В СМЕСЯХ С ЧАСТИЧНО ФТОРИРОВАННЫМИ ПРОИЗВОДНЫМИ БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ Смирнова А.И.1, Латтерманн Г. Ивановский государственный университет, smirnova@ivanovo.ac.ru, Университет г. Байройт, Германия Полимеры, содержащие пиридиновые фрагменты, привлекают к себе особый интерес. Главным образом это объясняется присутствием в них нуклеофильного атома азота, который дает возможность осуществления различных реакций (напр., протонирования, кватернизации или комплексообразования с металлами), а также позволяет формировать водородные связи и тем самым дополнительно вводить в молекулу различные функциональные (в том числе и мезогенные) единицы.

Основная задача работы состояла в реализации идеи индукции мезоморфных свойств у аморфного, немезогенного гребнеобразного полимера 1 при помощи формирования межмолекулярных Н-связей с частично фторированными моно- (K-1S), ди- (K-2S) и три замещенными (K-3S) производными бензойной кислоты.

CH (F К-1S [n,m] (CF2)n (CH2)m ) O n K-2S [n,m] O K-3S [n,m] ( (CF2)n (CH2)m O COOH F ) O n=6, 8;

m=8, (CF2)n (F (CH2)m O) Полученные комплексы полимер/кислота (с молярным соотношением компонентов 1:1) исследовались методами оптической N поляризационной микроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии и рентгеноструктурного анализа. Результаты:

1. При помощи межмолекулярных водородных связей были сформированы жидкокристаллические комплексы немезоморфного полимера 1 с представителями указанных выше серий частично фторированных производных бензойной кислоты. 2. В смесях полимера 1 с немезоморфной ди-замещенной кислотой К-2S[6,8] индуцирована колончатая гексагональная мезофаза. 3. В смесях полимера 1 с три-замещенными фторированными кислотами К-3S[6,8], К-3S[8,8], К-3S[6,11] индуцирована изотропно-вязкая (кубическая) мезофаза. Авторы выражают благодарность Немецкому Исследовательскому Обществу (программа SFB 481 A1) за финансовую поддержку работы и проф. Н.В. Усольцевой (Ивановский гос. университет) за плодотворную дискуссию.

СВОЙСТВА ТЕРМОЛИЗИНА, ИММОБИЛИЗОВАННОГО НА КРИОГЕЛЕ ПВС, В РЕАКЦИЯХ СИНТЕЗА ПЕПТИДНЫХ СВЯЗЕЙ Смирнова Ю.А.1, Беляева А.В. МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет, Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН Иммобилизация ферментов на нерастворимых носителях является удобным способом повышения их стабильности в органических и водных средах и даёт возможность их применения в пептидном синтезе в качестве высокоэффективных биокатализаторов. В настоящей работе исследованы свойства препарата термолизина, ковалентно иммобилизованного на криогеле поливинилового спирта.

Измерением удельной активности препарата по гидролизу хромогенного субстрата Dnp-Gly-Gly-Ile-Arg (Dnp - 2,4-динитрофенил) было показано, что фермент обладает высокой стабильностью как при хранении в водном буфере, так и при инкубации в смесях органических растворителей DMF/MeCN.

Биокаталитические свойства препарата в реакциях образования пептидных связей были изучены на примере синтеза Z-Ala-Ala-OH + Leu-pNA Z-Ala-Ala-Leu-pNA, где Z- бензилоксикарбонил, pNA – остаток п-нитроанилина. Исследовано влияние состава реакционной среды, а также концентрации субстратов и количества фермента на скорость образования продукта и выбраны оптимальные условия синтеза. Показано, что наилучшие выходы (82-85% за 2 часа) достигаются в среде 20% DMF/10-15% H2O/ MeCN, с концентрацией субстратов 40 мМ и соотношении [E]/[S] 1:5100. Обнаружено, что количество воды в реакционной смеси играет существенную роль в поддержании каталитической активности фермента. В ряде последовательных синтезов с одним и тем же образцом была показана высокая эффективность его использования, по крайней мере, в течение 4 циклов.

Таким образом, изученные свойства биокатализатора позволяют сделать вывод о перспективности его использования в реакциях пептидообразования.

ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ АНИЛИНА В МАТРИЦЕ ГИДРОГЕЛЯ АКРИЛАМИДОМЕТИЛПРОПАНСУЛЬФОНОВОЙ КИСЛОТЫ Соколюк А.А.

МГУ им. М.В. Ломоносова Исследована матричная полимеризация анилина в присутствии гидрогеля акриламидометилпропансульфоновой кислоты (ПАМПС). В работе использовали гидрогели 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты c содержанием сшивателя N,N’ – метилен – бис – акриламида 20 мол.%, 5 моль.% и 2.5 моль.%, и фотоинициатора 2,2 – Диэтоксиацетофенона 0,1 мол.%. Все использованные в работе гели эффективно сорбируют анилин из водного раствора (рН 2).

Полимеризацию анилина проводили в матрице гидрогеля в присутствии персульфата аммония (С=2.4·10-3моль/л) при рН 2 в присутствии гидрогелей #ПАМПС с различной степенью сшивки. Фронт полимеризации движется с поверхности внутрь геля. Только после окончания реакции в геле, процесс начинается в растворе.

Необходимо отметить, что при возростании степени сшивки, скорость полимеризации анилина в матрице уменьшается. Полимеризация анилина в присутствии гидрогеля с образованием проводящей эмеральдиновой формы происходит только в интервале рН 0-3. Структура геля влияет как на скорость полимеризации так и на свойства получаемого полианилина.

Таким образом нами установлено, что матричная полимеризация анилина в гидрогеле приводит к образованию гомогенного композиционного проводящего материала.

ИЗУЧЕНИЕ РЕГУЛЯЦИИ ЭКСПРЕССИИ СТРЕПТОМИЦИНОВОГО ОПЕРОНА E. СOLI МЕТОДОМ SERF Сурдина А.В., Головин А.В.

МГУ им. М.В. Ломоносова Прокариотический рибосомный белок S7 является ключевым в регуляции биосинтеза рибосомы. Он связывается как с 3’ – концевым доменом 16S рРНК, так и с областью инициации трансляции собственной матрицы в составе стрептомициновой мРНК. Это определяет участие белка S7 в самосборке малой субчастицы рибосомы, либо в репрессии собственной трансляции. Стрептомициновый оперон E. coli обладает межцистронным участком длинной 100 нуклеотидов с которым связывается белок S7 и ингибирует трансляцию своего цистрона. Однако ряд данных позволяет предполагать, что существуют другие регуляторные участки связывания белка S7. Поэтому нами был проведен поиск участков связавания с использованием метода SERF (Selection of Random RNA Fragments).

Фрагмент ДНК, содержащий участок стрептомицинового оперона E. coli длиной 2000 п.н. (от конца предыдущего гена yheL до середины гена EF-G), гидролизовали ДНКазой I, полученные фрагменты длинной 50 - 1000 п.н. лигировали в плазмиду pGEM-3Z, содержащую T7- промотор. После амплификации фрагментов методом ПЦР и транскрипции с использованием T7 РНК-полимеразы, проводили комплексообразование полученных фрагментов str мРНК с белком S7. Комплексы сорбировали на нитроцеллюлозных мембранах, связавшиеся фрагменты мРНК экстрагировали, и вводили в следующий цикл селекции. Мы провели 10 циклов селекции, повышая мольное отношение мРНК/S7 от 1:1 на первом цикле до 50:1 на десятом. Отобравшиеся фрагменты str оперона лигировали в модифицированную плазмиду PBR322 и трансформировали штамм E. coli JM 109 для клонирования. Анализ первичной структуры ДНК клонов позволяет выявить участки связывания белка S7.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантами РФФИ 04-04-48942, РФФИ - НВО 03-04-89001 (047.015.018), Университеты России 05.02.041.

1. Saito K.;

Mattheakis L.C.;

Nomura M., (1994) J. Mol. Biol. 235, 111 - 124.

ВЫДЕЛЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДНК-МЕТИЛТРАНСФЕРАЗЫ FAUIА, МОДИФИЦИРУЮЩЕЙ НЕПАЛИНДРОМНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ 5’-CCCGC-3’ Суханова К.С.

Новосибирский государственный университет Ген ДНК-метилтрансферазы M.FauIA из системы рестрикции-модификации FauI (сайт узнавания 5’-CCCGC-3’) был клонирован в экспрессирующий вектор pJW, который использовался для трансформации клеток E.coli RRI с последующей термоиндукцией наработанной биомассы бактериальных клеток. Высокоочищенный препарат ДНК-метилтрансферазы M.FauIA был получен с помощью хроматографии на различных носителях. Схема очистки M.FauIA включает четыре хроматографические стадии: фосфоцеллюлоза Р-11, гидроксилаппатит, сефакрил S200 и рехроматография на гидроксилаппатите. Выделенный фермент имеет молекулярный вес около 39 кДа, что соответствует установленному теоретически молекулярному весу соответствующей рамки трансляции. Изучение свойств полученного фермента показало, что M.FauIA имеет температурный оптимум 33°С и проявляется максимальная активность при рН 7,5. Путем метилирования ферментом M.FauIA синтетического олинуклеотида, с последующим его расщеплением различными рестриктазами и анализом полученных продуктов установлено, что M.FauIA модифицирует второй цитозин в последовательности 5’-CCCGC-3’. Предельное метилирование фага показало, что в отличие от рестриктазы FauI, метилаза FauIA способна узнавать и модифицировать последовательности, отличные от 5’-CCCGC-3’, т. е. имеет вырожденный сайт узнавания. Выявлены некоторые однобуквенные замены в этом сайте, узнавая которые, метилаза способна их модифицировать. Определены кинетические параметры реакции метилирования ДНК фага ферментом M.FauIA и показано,что константа Михаэлиса (Км) для этого субстрата составляет 0.16 мкМ, Км для SAM равно 0ю78 мкМ, а значение каталитической константы (k kat) составило 0.05 1/мин. Обсуждаются возможные причины относительно небольшой каталитической константы фермента и высокого значения константы Михаэлиса по ДНК.

РАДИКАЛЬНАЯ ГОМО- И СОПОЛИМЕРИЗАЦИЯ МЕТИЛМЕТАКРИЛАТА СО СТИРОЛОМ В ПРИСУТСТВИИ ДИТИОБЕНЗОАТОВ Тарасенко А.В.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Одной из перспективных задач в химии полимеров является синтез узкодисперсного полиметилметакрилата методом радикальной полимеризации. Данная задача может быть решена путем использования радикальной полимеризации в присутствии агентов обратимой передачи цепи (ОПЦ). Этот подход активно применяют для синтеза полимеров с узким ММР и контролируемой молекулярной массой.

В отличие от стирола, ОПЦ-полимеризация которого подробно изучена, закономерности гомо- и сополимеризации ММА в литературе практически не описаны.

В связи с этим, в данной работе проведено исследование кинетики гомо- и сополимеризации ММА в присутствии ОПЦ-агентов бензилдитиобензоата (БТБ) и трет-бутилдитиобензоата (тБТБ) и молекулярно-массовых характеристик полученных продуктов полимеризации.

Показано, что введение как тБТБ, так и БТБ в радикальную полимеризацию ММА приводит к понижению скорости полимеризации и подавлению гель-эффекта. При этом молекулярная масса образующегося ПММА линейно возрастает с конверсией, а полидисперсность полимера уменьшается, что характерно для псевдоживых радикальных процессов.

При добавлении стирола (Ст) к ММА независимо от используемого ОПЦ-агента наблюдается заметное снижение скорости полимеризации. Так, например, за 5 ч полимеризации конверсия мономеров в системе [ММА]/[Ст] = 3/1 достигает ~7 %, тогда как при гомополимеризации ММА конверсия составляет ~60 %. Следует отметить, что при сополимеризации ММА и Ст молекулярная масса образующегося сополимера снижается примерно на порядок по сравнению с продуктом гомополимеризации ММА;

полидисперсность полученных сополимеров при этом также оказывается заметно ниже. Увеличение доли стирола в мономерной смеси (25, и 75% мол.) приводит к дальнейшему понижению молекулярной массы, при этом ее значение приближается к теоретическому, рассчитанному для живых радикальных процессов.

Таким образом, на примере двух агентов обратимой передачи цепи показано, что введение стирола в ОПЦ-полимеризацию метилметакрилата приводит, в общем, к повышению эффективности данного процесса и получению полимеров с более узким ММР.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 05-03-33069).

КОНТРОЛИРУЕМАЯ РАДИКАЛЬНАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ Н-БУТИЛАКРИЛАТА В ПРИСУТСТВИИ АГЕНТОВ ОБРАТИМОЙ ПЕРЕДАЧИ ЦЕПИ Терпугова П.С., Черникова Е.В.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет В последнее время заметно возрос интерес к процессам радикальной полимеризации. Это связано с появлением нового подхода для получения полимеров с заданными молекулярно-массовыми характеристиками. Это метод основан на протекании обратимой реакции передачи цепи и получил название ОПЦ – полимеризация (в иностранной литературе – RAFT полимеризация). Закономерности ОПЦ-полимеризации н-бутилакрилата (н-БА) в присутствии дитиобензоатов хорошо изучены, однако в литературе практически нет данных об ОПЦ-полимеризации н-БА в присутствии тритиокарбонатов. Поэтому в своей работе мы впервые провели исследование закономерностей полимеризации н-БА, инициированной ДАК, в присутствии дибензилтритиокарбоната (БТК) и полибутилакрилат-тритиокарбоната (ПБА-ТК) в качестве ОПЦ-агентов.

Определены эффективные значения константы передачи цепи для БТК и ПБА-ТК:

~200 для обоих ОПЦ-агентов, что свидетельствует об их эффективности в ОПЦ полимеризации. Показано, что полимеризация в обеих системах характеризуется последовательным ростом молекулярной массы (Mn) с конверсией и уменьшением коэффициентов полидисперсности. Коэффициенты полидисперсности образующегося полимера достаточно низки и лежат в интервале 1.10 – 1.28, что хорошо согласуется с теорией псевдоживых радикальных процессов.

Введение в систему н-бутилакрилат – ДАК ОПЦ-агентов приводит к резкому падению скорости полимеризации по сравнению со скоростью классической радикальной полимеризации. В работе определены порядки скорости реакции по концентрации ОПЦ-агентов. Показано, что экспериментальные данные хорошо описываются кинетической схемой, учитывающей наряду с основным механизмом ОПЦ-полимеризации реакции обрыва цепи с участием радикалов интермедиатов.

Методом ЭПР обнаружены радикальные интермедиаты, образующиеся при реакции ОПЦ-агента с макрорадикалами, что согласуется с предложенным в литературе механизмом ОПЦ-полимеризации.

Таким образом, показано, что как ТТК, так и ПБА-ТТК можно использовать для контролируемого синтеза поли-н-бутилакрилата.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (номер проекта 05-03-33069).

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СЕТЧАТОГО АНИОНОГЕННОГО СУЛЬФОНАТНОГО СОПОЛИМЕРА С ЛИНЕЙНЫМ ПОЛИКАТИОНОМ БИОПАГ Толбин А.Ю., Карпушкин Е.А.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет В данной работе было изучено взаимодействие линейного поликатиона (хлорида полигексаметиленгуанидиния, БИОПАГ) с гидрогелем анионогенного сетчатого сополимера 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия AMPSNa и акриламида AAm. Гидрогели были получены радикальной сополимеризацией мономеров в водном растворе в присутствии сшивателя N,N’-метиленбисакриламида.

Было показано, что в средах с ионной силой 0-0.05 М NaCl наблюдается быстрое эффективное взаимодействие гидрогеля анионогенного сетчатого сополимера с линейным поликатионом. Заметное (до двух порядков) уменьшение размера и массы образца исходно сильно набухшего геля говорит о протекании интерполиэлектролитной реакции между противоположно заряженными полиэлектролитами. Коллапс геля протекает быстро, полностью завершаясь в течение 2-3 суток.

Были определены составы образующихся в ходе взаимодействия интерполиэлектролитных комплексов (ИПК). Оказалось, что на одну заряженную группу сетки в условиях насыщения приходится 0.6-0.8 заряженных групп линейного полиэлектролита. Это хорошо согласуется с достаточно высокой набухаемостью продукта взаимодействия. Равновесные набухаемость и состав ИПК практически не зависят от ионной силы раствора в изученном интервале (0-0.05 М NaCl). Установлено, что относительное изменение массы образца гидрогеля практически линейно зависит от степени завершенности реакции.

Нами была также изучена кинетика сорбции линейного полиэлектролита гелями сетчатого сополимера с различным содержанием заряженных групп. Было показано, что уменьшение плотности заряда на цепях сетки приводит к заметному ускорению взаимодействия гидрогеля анионногенного сетчатого полиэлектролита с БИОПАГом.

Ускорение сорбции при снижении содержания ионогенных групп в сетке легко объяснить увеличением гибкости цепей сетчатого полиэлектролита, что облегчает процесс сорбции.

ПРЯМАЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ДЕТЕКЦИЯ БИОМОЛЕКУЛ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ДВУХ ЖИДКОСТЕЙ Трашин С.А., Карякин А.А., Вагин М.Ю.

МГУ им. М.В. Ломоносова Электрохимическая система с границей раздела двух несмешивающихся жидкостей открывает уникальные возможности, поскольку позволяет проводить электрохимическую регистрацию соединений неспособных обмениваться электронами с электродом. При этом регистрируется ток потока ионов через границу раздела жидких фаз, который по характеру подобен току в обычной системе с границей электрод / раствор электролита.

В нашей работе для создания границы раздела двух жидкостей мы использовали электроды, покрытые тонким слоем раствора электроактивного полимера в органическом растворителе. В результате показано, что в присутствии растворенного в органической фазе поверхностно-активного вещества АОТ наблюдается увеличение более чем на порядок значений токов после добавления белка в водную фазу. Это происходит благодаря переносу заряженных биомолекул в обращенные мицеллы через границу раздела жидкостей, и как оказалось ток переноса напрямую зависит от природы белка и линеен по концентрации в широком ее диапазоне. Это факт может быть использован для создания новых аналитических систем. Кроме этого мы полагаем, что возможности системы могут быть расширены для целей регистрации аффинных взаимодействий, таких как связывание антигена c антителом или гибридизация ДНК.

AM1-DFT КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И QSAR АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ НЕЙРОТОКСИЧНЫХ ДИТЕРПЕНОВЫХ АЛКАЛОИДОВ Турабекова М.А., Расулев Б.Ф.

Национальный университет Узбекистана им. М. Улугбека Дитерпеновые алкалоиды родов растений Aconitum и Delphinium представляют большой интерес для разработки новых лекарственных средств. В ряду этих соединений обнаружены вещества, обладающие высокой миорелаксантной (курареподобной), аритмогенной – нейрокардиотоксической, антиаритмической, гипотензивной, противовоспалительной, спазмолитической, анальгезирующей, местно анестезирующей, нейротропной и психотропной активностями. Ранее было установлено, что Aconitum and Delphinium алкалоиды с ликоктониновым, гетератизиновым и напеллиновым скелетами являются аллостерическими модуляторами потенциал-зависимого натриевого канала. Одним из интригующих свойств данных липорастворимых нейротоксинов является то, что несмотря на большую схожесть молекулярного скелета, эти соединения проявляют антагонистический эффект на электроуправляемый натриевый канал. Так, одна группа алкалоидов открывает (т.е. активирует), а вторая, наоборот, блокирует его.

В настоящем сообщении приводятся результаты квантово-химических исследований комбинированным AM1-DFT методом совместно с структура биологическая активность анализом методом QSAR ряда Aconitum и Delphinium алкалоидов состоящего из блокаторов и активаторов потенциал-зависимого натриевого ионного канала. Детальное рассмотрение граничных орбиталей и их энергий рассчитанных для основных и протонированных форм алкалоидов-антагонистов приближением B3LYP/6-31G(d,p) показало, что ВЗМО (Верхняя Занятая Молекулярная Орбиталь) локализована преимущественно на атоме азота, в то время как НСМО (Нижняя Свободная Молекулярная Орбиталь) на бензил/бензоиловой группе.

Полученные квантово-химические результаты для полного объяснения проявляемой алкалоидами активности были дополнены исследованием структура-активность. Для этого, для ряда блокаторов и активаторов Na+ канала был проведён QSAR анализ позволяющий количественно связать структурные параметры с активностью. Были выявлены дескрипторы наиболее коррелируемые с проявляемым токсическим эффектом.

СРАВНЕНИЕ МЕТОДОВ ИЗУЧЕНИЯ КИНЕТИКИ ГЕЛЕОБРАЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ-ПРОПИЛЕНКАРБОНАТ Удра С.А., Мащенко В.И., Казарин Л.А., Остроумова В.А., Герасимов В.И.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Изучение процессов гелеобразования в полимерных растворах является актуальной задачей, поскольку механизм гелеобразования во многом определяет структуру, а, следовательно, и свойства образующихся на основе геля систем. Процесс гелеобразования может быть связан с формированием дисперсной системы, рассеивающей свет, что позволяет применять для изучения кинетических особенностей гелеобразования метод светопропускания. На макроскопическом уровне гелеобразование проявляется как переход от вязкой системы к вязко-упругой. Это можно зафиксировать реологическими методами, которые более универсальны в том плане, что применимы как к прозрачным, так и к рассеивающим свет системам.

Особенно информативны методы мало-амплитудой динамической реологии, не разрушающие образующуюся в процессе гелеобразования структуру.

Целью данной работы явилось рассмотрение возможности применения метода динамических реологических испытаний для системы высокомолекулярный полиакрилонитрил-пропилекарбонат (ПАН-ПК), и сравнение результатов с данными, полученными методом светопропускания для этой системы в работе [1].

Для решения поставленной задачи для системы ПАН-ПК (30,5г/л) методом динамической реологии были получены изотермы гелеобразования G’(t) для ряда температур в промежутке 30-80оС на реометре RheoStress-600 (Германия). Сравнение с изотермами светопропускания I (длина волны 700 нм) [1] обнаруживает более позднее начало участка роста механических свойств системы G’, чем появление неоднородностей, рассеивающих свет. В то же время ход зависимости времен гелеобразования от температуры, определенных из реологических данных, практически повторяет температурную зависимость точек перегиба изотерм светопропускания.

Таким образом, данные методы взаимодополняют друг друга и способствуют более детальному пониманию механизма гелеобразования.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 02-03-33140), программы «Университеты России» УР-06-02-550, гранта «Вед. научная школа» НШ 902-2003-3.

1. В.И. Герасимов, Л.А. Казарин, А.В. Гопоненко, А.А. Миронова, В.И.

Луховицкий, В.В. Поликарпов // ВМС, сер. А, т. 40, №2, с. 325-330, (1998) ТВЕРДОФАЗНЫЙ ИММУНОФЕРМЕНТНЫЙ АНАЛИЗ АНТИБИОТИКА ХЛОРАМФЕНИКОЛА В МОЛОКЕ Федорова М.Д., Самсонова Ж..В., Крапивин А.С., Егоров А.М.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет В настоящее время антибиотик хлорамфеникол сравнительно мало используется в медицинской практике из-за серьезных побочных эффектов. Однако он до сих пор широко применяется в ветеринарии и животноводстве для лечения ряда инфекционных заболеваний. Из-за этого существует опасность попадания остаточных количеств этого антибиотика в продукты питания животного происхождения. Поэтому в настоящее время сохраняется необходимость создания и усовершенствования высокочувствительных методов определения хлорамфеникола. Была разработана и адаптирована для молока прямая схема твердофазного иммуноферментного анализа хлорамфеникола. Матричный эффект молока был устранен с помощью использования буфера, содержащего 1% казеина. Было показано, что метод определения хлорамфеникола применим для молока различной степени жирности: от 0,5% до 3,5%, а также для 10%-ных сливок. Процент открытия варьировался от 91 до 128%. Было изучено влияние температуры хранения (+4, -20С) на стабильность образцов и показано, что образцы молока, содержащие хлорамфеникол, сохраняют свои свойства в замороженном состоянии в течение нескольких месяцев. В дальнейшем были проведены исследования по улучшению чувствительности. Для этого в разработанную схему внесли следующие изменения: из антисыворотки были выделены антитела IgG, на первой стадии перед сорбцией антител проводилась сорбция белка А. Данный метод обладает хорошей чувствительностью и воспроизводимостью: относительное стандартное отклонение не превышает 10% в пределах одного дня, и 8% между днями.

Предел обнаружения метода составил 0,2 нг/мл хлорамфеникола, диапазон определяемых концентраций 1-1000 нг/мл. Разработанный метод ИФА не требует предварительной подготовки образцов, позволяет проводить определение ХАФ независимо от степени жирности молока и, по сравнению с непрямой схемой, является более простым, быстрым и чувствительным.

ВЫДЕЛЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЛИЛЭНДОПЕПТИДАЗЫ ИЗ ARMILLARIELLA MELLEA Харлампиева Д.Д., Суслова Е.А.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Семейство пролилолигопептидаз представляет собой сравнительно новую группу сериновых протеиназ, имеющую существенные отличия от других семейств этого класса. Это ферменты, гидролизующие пептидную связь, образованную карбоксилом пролина. Пролилолигопептидазы животных хорошо изучены, в то время как известны единичные случаи выделения и характеристики этих ферментов из грибов. В связи с этим большой интерес представляет исследование свойств пролилэндопептидазы из опенка осеннего (Armillariella mellea).

С помощью последовательных стадий аффинной хроматографии на Z-G-P-G-Cap силохроме и изоэлектрофокусирования из плодовых тел A. mellea была выделена пролилэндопептидаза со степенью очистки в 404 раза и выходом 22,5%. По данным SDS-PAGE молекулярная масса фермента составляет 79,4 кДа. Значения изоэлектрической точки пролилэндопептидазы - 4,6;

рН – оптимума фермента – 6,5.

Протеиназа стабильна в интервале 4 – 6 ед. рН. Аминокислотный состав:

D74T48S94E78P30G90A58C8V35M2I24L42Y19F28K16H12R15. По субстрату Z-A-A-P-pNA Кm фермента составляет 1,8 мкмоль. Фермент практически не гидролизует специфический субстрат субтилизинов Glp-A-A-L-pNА и другие субстраты, содержащие в положении P1 остатки аргинина, аланина, фенилаланина и тирозина. В то же время наблюдается специфическое расщепление ряда субстратов по карбоксилу пролина. Показана активация пролилэндопептидазы ионами Ca2+ в концентрации 5 и 10 мМ, частичное ингибирование ионами Zn2+ и Cu2+ и полное ингибирование Hg2+.

Пролилэндопептидаза из A. mellea полностью также ингибируется DFP, частично PMSF и ингибитором из морской анемоны. Фермент устойчив к действию хелатирующих агентов, овомукоида, панкреатического ингибитора трипсина. Активность протеиназы увеличивается на порядок в присутствии 10-2 М DTT. С помощью метода MALDI показано некоторое структурное сходство фермента из опенка осеннего с известными пролилэндопептидазами микроорганизмов.

На основании результатов ингибиторного анализа и масс-спектрометрии фермент из A. mellea можно отнести к семейству тиол-зависимых пролилэндопептидаз класса сериновых протеиназ.

ОСОБЕННОСТИ ДЕФОРМАЦИИ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА В ЖИДКИХ СРЕДАХ Чагаровский А.О., Трофимчук Е.С.

МГУ им. М.В. Ломоносова Политетрафторэтилен (ПТФЕ) широко известен благодаря своей химической и уникальной для органических соединений термической устойчивостью. В связи с этим, большой интерес вызывают мембраны на основе ПТФЕ, способные работать в широком интервале температур. Целью данного исследования было изучение особенностей деформации ПТФЕ в различных жидкостях и решение ряда технологических проблем, связанных с получением мембран.

Мембраны получали одноосным растяжением промышленных пленок неориентированного ПТФЕ марки ПН с М~106 и толщиной ~30 мкм в различных жидких средах (ССl4, фреон-113В, гептан, этанол, изопропанол) со скоростью 10%/мин.

Полученные мембраны и исходные образцы были исследованы рентгенографически и сканирующей электронной микроскопии. Исследования механики пленок проводились на приборе Instron-4301. При динамометрическом исследовании пленок было обнаружено снижение напряжения в образцах при вытяжке в жидкостях, по сравнению с воздухом, а в случае использования фреона на динамометрической кривой наблюдался предел вынужденной эластичности.

Особенностью широких (80 мм) пленок ПТФЕ является склонность к большим локальным деформациям. В случае локальной деформации происходит растяжение узкого участка пленки до высоких степеней вытяжки, в то же время, основная ее часть остается недеформированной;

и объемная пористость подобных мембран не превышает 20%. Для решения данной проблемы, проводили предварительное зарождение микротрещин, тем самым, создав условия для образования множества областей локальной деформации. Для увеличения объемной пористости мембран, в пленках одновременно с вытяжкой проводили осаждение мочевины. Мочевина при отжиге (180°С) полностью удалялась, создавая дополнительные пустоты.

Таким образом, с помощью вытяжки в жидких средах получены мембраны ПТФЕ.

Были измерены характеристики, изучена структура и газопроницаемость полученных мембран. Предложены пути решения ряда технологических проблем, возникающих при производстве мембран ПТФЕ.

ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЗМА ДЕЙСТВИЯ МЕТАЛЛО-БЕТА-ЛАКТАМАЗ Черкашин Е.А.1,2, Федорчук В.В.1,3, Сидоренко С.В.3, Тишков В.И.1,2, МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет, Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Государственный научный центр по антибиотикам Бета-лактамазы это ферменты которые способны гидролизовать бета-лактамные антибиотики. Они являются основной причиной появления у патогенных штаммов устойчивости к действию бета-лактамных антибиотиков, поэтому изучение структуры и механизма действия бета-лактамаз представляет большой интерес не только с научной, но и с практической точки зрения.

Все известные на сегодня бета-лактамазы. можно разделить на 4 больших молекулярных класса, которые обозначаются A B C и D. Классы A C и D относятся к гидролазам серинового типа, а ферменты класса B являются металлосодержацими гидролазами, в активном центре которых содержатся атомы цинка.

Наиболее распространены и лучше всего изучены именно сериновые бета лактамазы. Ферменты этого типа способны расщеплять практически любые пеницилиновые и цефаллоспориновые антибиотики, но не способны расщеплять их синтетические аналоги – карбопенемы, где в бета-лактамном кольце вместо атома серы находится углерод., в то время как металло-бета-лактамазы кроме природных способны расщеплять и карбопенемы.

В нашей лаборатории совместно с государственным научным центром по антибиотикам проводиться изучение распространенности штаммов устойчивых к карбопенемам, а также разработка методики детекции металло-бета-лактамаз.

Нами были проанализированы 50 штаммов рода Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae и Stenotrophomonas maltophi, найденных в госпиталях и клиниках Москвы, С. Петербурга, Ярославля, Иркутска, Саратова, Омска, Казани, Иркутска Магнитогорска, Екатеринбурга и проявляющих высокую фенотипическую устойчивость (МПК>8) к меропенему или имепенему. Детекцию металло-бета-лактамаз проводили с помощью ПЦР и специфическизх праймеров на ферменты типа VIM1, VIM2, IMP, SPM1 и GIM1. Результаты анализа показали что в 30 штаммах из находятся бета-лактамазы VIM1 или VIM2, причем 25 штаммах такие ферменты были найдены одновременно.

ВКЛАД ИЗМЕНЕНИЯ ЭНТРОПИИ БЕЛКА В ОБРАЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСОВ БЕЛКОВ S7 ЭУБАКТЕРИЙ С 16S РИБОСОМАЛЬНОЙ РНК Шабалин И.Г., Головин А.В.

МГУ им. М.В. Ломоносова Рибосомный белок S7 связывается с небольшим, но сложным участком основного 3`–концевого домена рРНК, который играет важную инициирующую роль в сборке всего 3`–концевого домена рибосомы. На сегодняшний день известны структура 30S субчастицы рибосомы T. thermophilus и структуры белков S7 в свободном состоянии для эубактерий, живущих при различных температурах: T. thermophilus (Tth S7), B.

stearothermophilus (Bst S7) и E. coli (Eco S7).

В данной работе мы рассчитали вклад изменения структуры белка в энтропийную составляющую связывания комплексов белков S7 выбранных эубактерий с Tth16S pPHK при температурах 37С и 67С – для Tth S7, 37С – для Bst S7 и Eco S7. Расчеты основывались на изменении поверхности доступной растворителю полярных и неполярных атомов белка при помощи программы STC 5.0.

Для получения моделей структур комплексов Eco S7 и Bst S7 с Tth16S pPHK было использовано гомологичное моделирование (Swiss-Model) на основе структуры комплекса Tth16S pPHK с белком Tth S7 в составе 30S субчастицы рибосомы. Модели комплексов оптимизировали методами молекулярной динамики.

Из полученных нами данных видно, что большая поверхность взаимодействия рибосомных белков S7 с Tth16S рРНК обуславливает существенную потерю конформационной энтропии при образовании комплекса с рРНК (TdSconf – кДж/моль). Увеличение энтропии сольватации белка Tth S7 в составе комплекса с 16S рРНК при росте температуры компенсирует потерю конформационной энтропии, т.е при температурах функционирования белков S7 в природе, их связывание в рассмотренных организмах имеет одинаковый энтропийный эффект.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантами РФФИ 04-04-48942, РФФИ-НВО 03-04-89001 (047.015.018), Университеты России 05.02.041.

МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМА РЕАКЦИИ ГИДРОЛИЗА ГТФ В БЕЛКЕ P21RAS Шадрина М.С.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Построение энергетического профиля пути реакции является важнейшей задачей при моделировании ее механизма. Для выполнения этой задачи использовали комбинированный метод квантовой и молекулярной механики (КМ/ММ). Для моделирования методом КМ/ММ необходимо знание начальных координат атомов белка, гуанозинтрифосфата (ГТФ) и молекул воды в реакционном центре.

Предложен механизм реакции гидролиза ГТФ с прямым участием аминокислотного остатка Gln61 из белка p21ras. В процессе моделирования предполагали, что Gln61 входит в состав подвижной петли, которая во время гидролиза ГТФ подходит к активному центру, позволяя аминокислотному остатку Gln участвовать в реакции. Для проверки возможности такого механизма и для нахождения начальных координат был проведен молекулярный докинг ГТФ в реакционный центр (программа Autodock3.0). Также была проведена серия расчетов с помощью методов молекулярной динамики (программы HyperChem, Tinker).

По результатам молекулярного докинга, энергия взаимодействия ГТФ с белком p21ras, в котором аминокислотный остаток Gln61 подходит к реакционному центру, равна энергии взаимодействия ГТФ с исходным белком p21ras. С помощью молекулярной динамики было показано, что петля, включающая аминокислотный остаток Gln61, обладает высокой конформационной подвижностью.

С помощью метода КМ/ММ построен профиль потенциальной энергии для реакции гидролиза ГТФ. Найдены геометрические конфигурации реагентов, продуктов реакции, а также интермедиатов. Показано, что лимитирующей стадией является стадия двухпротонного переноса с непосредственным участием аминокислотного остатка Gln61. Энергетический барьер не превышает 10 ккал/моль.

КОНФОРМАЦИЯ Р50 СУБЪЕДИНИЦЫ NF-KB В СВОБОДНОМ СОСТОЯНИИ И В КОМПЛЕКСЕ C ДНК В РАСТВОРЕ Шип В.Н.

Институт белка РАН, г. Пущино Эукариотический фактор транскрипции NF-kB является одним из ключевых регуляторов генной экспрессии в клетке. В большинстве случаев NF-kB существует в виде гомо- и гетеродимеров р50 и р65 субъединиц. Субъединица фактора транскрипции состоит из N- и С-концевого доменов, ответственных за связывание с кВ-участком ДНК и димеризацию, соответственно.

Для детального анализа свойств NF-kB необходимо достаточно большое количество фактора. На практике это достигается путем создания растворимых конъюгированных форм белка, содержащих на N-конце последовательность глутатион S-трансферазы (GST), либо олигопептид с 6 гистидинами (His6).

Целью данной работы является изучение конформации р50-GST и р50-His белков и стехиометрии их комплексообразования с ДНК-дуплексами, несущих кВ участок гена интерлейкина-4, двумя физическими методами. Так, методом кругового дихроизма в ближней УФ-области было показано различие третичной структуры в районе ароматических групп р50-His6 и р50-GST. В то же время эффективность связывания с ДНК заметно не изменялась, что, по всей вероятности, свидетельствует о сохранении структуры активного центра белка.

Методом синхротронного малоуглового рентгеновского рассеяния было установлено, что обе формы белка в свободном состоянии имеют глобулярную конформацию и находятся преимущественно в виде димера. Для р50-GST наблюдается также наличие ассоциатов более высокого порядка. Ранее методом аналитического центрифугирования для нативной формы было найдено, что в растворе р50 также находится в виде димера [1].

При взаимодействии р50-GST и р50-His6 с ДНК, содержащей кВ-сайт, происходит уменьшение размеров белка и разрушение ассоциатов более высокого порядка. Добавление же ДНК, не несущих кВ-сайт, не приводит к заметному изменению кривых рассеяния, что, по-видимому, связано с отсутствием взаимодействия между ДНК и белком.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант №04-04-97255).

1. Smolle M., Ronald T. Hay, Byron O.”Hydrodynamic bead modeling of the 2:1 p50 IkB complex” //Biophysical Chemistry, 2004, №108, С. 259-271.

СИНТЕЗ АНАЛОГОВ КАРНОЗИНА Шишкина А.В.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Эндогенный гистидин-содержащий дипептид карнозин, -аланил-L-гистидин (I) выполняет в организме многочисленные биологические функции, включая поддержание рН буфера среды, регуляцию ферментативной активности и ингибирование окислительных процессов. Антиоксидантный эффект карнозина был подтвержден его способностью дезактивировать активные молекулы кислорода и некоторые свободные радикалы. Кроме того, карнозин препятствует накоплению продуктов окисления мембранных липидов. Это свойство карнозина оказывается весьма полезным при поиске лекарств, обладающих антиоксидантной активностью.

Однако карнозин малоэффективен in vivo из-за присутствия в организме специфических ферментов, таких как карнозиназа, расщепляющих пептидную связь между остатками -аланина и гистидина. С целью создания ферментоустойчивых аналогов карнозина остаток -аланина в нем был заменен на остатки белковых аминокислот L-ряда - изолейцина и метионина. В работе синтезированы два гистидин содержащих дипептида: изолейцилгистидин H-L-Ile-L-HisOH (2) и метионилгистидин H-L-Met-L-HisOH (3). Оба пептида синтезированы по одной схеме, включающей в себя 4 стадии: I – защита -аминогруппы N-концевой аминокислоты;

II-активация карбоксильной группы N-защищенной аминокислоты, т.е. синтез сукцинимидного эфира этой аминокислоты;

III-конденсация N-защищенной активированной аминокислоты и гистидина;

IV-удаление защитной группы. Схема синтеза на примере изолейцилгистидина:

H-Ile-OH Boc-Ile-OH Boc-Ile-ONSu Boc-Ile-His-OH H-Ile-His-OH В качестве защитной группы для N-концевой аминокислоты была выбрана Boc-группа (трет-бутилоксикарбонильная) в связи с доступностью реагента, удобством введения и удаления защитной группы и с ее устойчивостью Сукцинимидный эфир N защищенных аминокислот получали с использованием N-оксисукцинимида и дициклогексилкарбодиимида. Гистидин вводили в конденсацию в свободном виде без защитных групп. Выход конечных продуктов составил 61 % для H-Ile-His-OH и 65% для H-Met-His-OH. По антиоксидантной активности пептиды превышали таковую для карнозина.

РОЛЬ БЕЛКА S7 В СВЯЗЫВАНИИ ТЕТРАЦИКЛИНА НА РИБОСОМЕ E. COLI Шубернецкая О.С., Алпеева И.С.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет Бактериальная рибосома представляет собой очень сложный рибонуклеопротеидный комплекс, необходимый для белкового синтеза в клетки.

Действие многих антибиотиков направленно на блокирование функционирования рс.

Одним из таких антибиотиков является тетрациклин (Тс), его взаимодействие с рибосомой приводит к ингибированию биосинтеза белка.

За последние несколько лет методом РСА было получено много структур рибосомных комплексов, в том числе и структура малой субчастицы с Тс с высоким разрешением. Но несмотря на эти данные и более чем полувековой опыт исследований Тс, точный молекулярный механизм его взаимодействия с рибосомой до сих пор не ясен.

В нашей работе мы изучили, как влияет изменение структуры малой субчастицы в функциональных рибосомах E. coli при частичной замене рибосомного белка S7 E. сoli на S7 белок Thermus thermophilus (TthS7) на устойчивость клеток E. coli штамма JM к Тс. Для этих опытов была использована плазмида pQS12.212, определяющая экспрессию белка TthS7 под контролем регуляторной зоны - промотор фага Т5/lac оператор (вектор для клонирования – pQE 32).

Оказалось, что клетки исходного и экспрессирующего белок TthS7 штаммов растут одинаково в среде без Тс, а в среде, содержащей Тс, значение скорости роста клеток E. сoli JM109, в которых экспрессируется белок TthS7 выше, чем исходных клеток E. сoli JM109. Причем эта закономерность наблюдалась в большом диапазоне концентраций Тс. ЛД50 (Тс) для клеток с экспрессирующимся TthS7 превышает примерно в 1,5 раза ЛД50 (Тс) для клеток исходного штамма.

Можно предположить что, помимо основного участок связывания Тс существует также дополнительный функциональнозначимый участок связывания Тс в районе 3’-концевого домена 16S рРНК и белка S7.

Работа выполнена при поддержке грантов Университеты России УР-05.02.041, РФФИ 04-04-48942.

НОВЫЙ МЕТОД ВЫДЕЛЕНИЯ ТЕЛОМЕРАЗЫ S. CEREVISIAE ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЕЕ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ Щербакова Д.М., Соколов К.А., Зверева М.Э., Донцова О.А.

МГУ им. М.В. Ломоносова Теломераза – сложный рибонуклеопротеид, достраивающий теломерные концы хромосом, укорачивающиеся из-за недорепликации ДНК [1]. Общей особенностью теломераз различных организмов является наличие как минимум двух компонентов, необходимых для активности, детектируемой in vitro: теломеразной обратной транскиптазы и молекулы РНК, небольшой домен которой служит матрицей для синтеза теломер. Для теломеразы человека было доказано, что она функционирует в виде димера. Были получены косвенные данные в пользу этого и для теломеразы дрожжей S. cerevisiae, которая изучается в данной работе.

Теломеразная активность в грубом дрожжевом экстракте не детектируется, поэтому выделение и очистка теломеразы представляет собой отдельную задачу. Нами был предложен новый метод выделения теломеразного комплекса, удобный для выяснения, работает ли фермент как димер. В ген TLC1, кодирующий теломеразную РНК (TER), были введены вставки, соответствующие РНК-аптамеру к стрептавидину в полученной молекуле TER. Это дало возможность выделить теломеразу за мутантную РНК из клеток, содержащих также и дикий тип TER. В случае димера в элюате, содержащем активную теломеразу, должны обнаружиться как мутантная теломеразная РНК, так и РНК дикого типа.

В данной работе получены дрожжевые клетки на основе штамма W3031B, содержащие эндогенную теломеразную РНК и мутантную теломеразную РНК со вставками на плазмиде под индуцируемым галактозным промотором. Доказано наличие обеих РНК в транформантах методом RT-PCR, сняты кривые роста клеток в среде с индукцией и без нее, и изучен фенотип дрожжей, растущих на среде с индуктором. Оптимизирована система связывания теломеразной РНК на стрептавидин сефарозе, и показано, что мутантная РНК из клеточных экстрактов связывается со смолой. Следующим шагом в нашей работе будет анализ теломеразной активности.

1. Greider C.W., Blackburn E. H.// Cell, 1987, v. 51(6), р. 887-898.

Отделение «Органическая химия» Состав жюри:

Болесов И.Г. профессор, д.х.н. – председатель Ненайденко В.Г. вед. н. сотр., д.х.н. – зам. председателя Мажуга А. Г. мл. н. сотр., к.х.н. – секретарь Вацадзе С.З. ст. н. сотр., к.х.н.

Демьянович В.М. доцент, к.х.н.

Кабачник М.М. доцент, к.х.н.

Кузнецова Т.С. вед. н. сотр., д.х.н.

Лебедев А.Т. доцент, д.х.н.

Милаева Е. Р. вед. н. сотр., д.х.н.

Никонов Г.И. ст. н. сотр., к.х.н.

Нифантьев И.Э. профессор, д.х.н.

Сергеев Н.М. вед. н. сотр., д.х.н.

Устынюк Ю.А. профессор, д.х.н.

СИНТЕЗ 1-(2-ЭТОКСИЭТИЛ)-2,5-ДИМЕТИЛ-4-ФЕНИЛЭТИНИЛ-4 ГИДРОКСИПИПЕРИДИНА Абдильданова А.А., Пралиев К.Д.

Институт химических наук им. А.Б. Бектурова МОН РК, г. Алматы Синтез фенилацетиленовых спиртов на основе моно- и дизамещенных 4-оксопиперидинов представляет большой интерес с точки зрения изучения стереохимии присоединения нуклеофильных реагентов по карбонильной группе и использования, полученных при этом спиртов для синтеза новых фармакологически активных соединений. Известно, что введение тройной связи СС – в заместитель при азоте пиперидинового цикла снижает токсичность соединений [1].

Фенилэтинилирование аминокетона проводилось по методу Фаворского в диоксане в присутствие порошкообразного КОН. При этом из дизамещенного пиперидона, получалась смесь обоих теоретически возможных спиртов. Кроме того, по известным методикам [2] синтезированы ацетаты, пропионаты, бензоаты обоих пиперидолов.

Строение стереоизомерных пиперидолов и их сложных эфиров было установлено с помощью ИК-, ЯМР- 1Н и 13С спектров [3].

Как и в работах [3,4] сигнал ОН группы изомера IIб расположен в более слабом поле, чем у изомера IIа. На основании этого и анализа спектров ПМР изомерных пиперидолов (IIа,б) установлено, что у изомера IIа гидроксил ориентирован аксиально, а у IIб - экваториально.

1. Куриленко В.М., Хлиенко Ж.Н., Моисеева Л.М., Соколов Д.В., Пралиев К.Д., Беликова Н.А. Синтез производных пиперидина и декагидрохинолина, их анальгетические и психотропные свойства. // Хим.-фарм. жур. - 1976. -10, 9.

С. 60-64.

2. Куричев В.А. Замещенные аралкил (алкенил,- алкинил)пиперидины и пиридины: Автореф. дисс. канд. хим. наук. - М., 1996. – 22 с.

3. Ахметова Г.С., Пралиев К.Д., Ю В.К. // Изв. МН-АН РК. Сер. хим., 1998, № 6, С.73-80.

4. Простаков Н.С., Фомичев А.А., Головцов Н.И. и др. // Журн. орг. хим., 1985, Т. 21, В. 11, С. 2572-2576.

ЭТИНИЛБЕНЗОНИТРИЛЫ КАК ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЛИГАНДЫ ДЛЯ СИНТЕЗА КОМПЛЕКСОВ Cr, Pt И Co Абрамкин С.А., Сорокоумов В.Н., Бокач Н.А., Балова И.А.

Санкт-Петербургский государственный университет, Химический факультет Этинилзамещенные бензонитрилы, содержащие в молекуле различные группы и способные к селективному комплексообразованию, являются интересными объектами для исследования селективности комплексообразования, получения гетерометаллических комплексов и изучения их свойств. Координация к металлическим центрам коренным образом изменяет реакционную способность органических молекул [1], а также позволяет управлять региоселективностью реакций [2]. Октакарбонил дикобальта является специфическим реагентом на тройную СС связь, нитрилы образуют комплексы с Pt(II) и Pt(IV), Cr(CO)6 взаимодействует с соединениями, содержащими ароматическое ядро.

N Co2(CO) Cr(CO)6 R Pt (II,IV) В докладе будет обсуждаться синтез орто- мета- и параэтинилзамещённых бензонитрилов и их взаимодействие с различными металлоцентрами.

Работа выполняется при финансовой поддержке гранта РФФИ и фирмы Chembridge (стипендия для поощрения лучших дипломных проектов).

1. Wagner G.;

Pombeiro A. J. L.;

Kukushkin V. Yu., J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3106.

2. Darer S., Ducroix B., Bernardt S.and Nicholas K. M. Tetrahedron Letters, 1996, 37, 4341.

СИНТЕЗ И РЕЦИКЛИЗАЦИИ СОЛЕЙ ОКСАЗОЛО[3,2-A]ПИРИМИДИНИЯ Алифанов В.Л., Гормай П.Г., Бабаев Е.В.

МГУ им. М.В.Ломоносова, Химический факультет Соли оксазоло[3,2-a]пиримидиния описаны в литературе, но их химические свойства не изучались. Синтез исходных соединений проводили используя в качестве прототипа описанную методику [1], схема 1:

+ N O O O 1), HCl R' N 2) HClO IIa (66%), OH O R' NH R" ClO4 IIb (68%), R" 1) NH2CN IIa-d IIc(42%), R' N*HCl IId (85%) 2)HCl O R" Ia-d OR OR +, HCl N 1) OR OR O Ia (47%), Ib (40%), I, II, III a: R'=R"=Me;

R' Ic (59%), Id (90%) I, II b: R'=R"=p-MeOPh 2) HClO N I, II c: R'=H R"=Me I, II d: R'=R"=Ph IIIa (77%) ClO4- R" Нами изучены реакции солей II с нуклеофилами, схема 2 (Nu: NH3, NR2H, MeO-, OH-):

ClO4 X + N N R" N O X=NH Nu N + R' R' N N N O R" IIa-d R' R" IV X=NR2, X=OH- VIb(90%),VId(95%) OMe NR2H R' HN N H2N R' O N N R' R" O N R" X Vc(20%) R" X=NR2 :VIId (5%), IId (40%) OMe: VIIId (10%) Нами найдено, что в этих реакциях соли оксазолопиримидиния II легко рециклизуются с образованием имидазопиримидинов VI, а также пирролопиримидинов V,VII, VIII. Вероятным интермедиатом является цвиттер-ион IV, в котором происходит замыкание пиррольного или имидазольного цикла. В реакции с пирролидином основным продуктом реакции (наряду с соединением VIId) является оксазол IId. В этой реакции система II проявляет амбидентные свойства, т.к. трансформации подвергаются как пяти-, так и шестичленный фрагмент бицикла. Обсуждается влияние природы нуклеофила и заместителей в кольце на селективность рециклизаций.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 04-03-32823).

1. В.А.Чуйгук, Укр. Хим. Ж., 1972.

ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОМ AB INITIO НИТРОЗОНИЕВЫХ КОМПЛЕКСОВ N-ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Андреев Р.В., Бородкин Г.И., Шубин В.Г.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.