Использование дифракционных методов для анализа структуры, фракционного состава и равновесных взаимодействий биологических макромолекул
Курсовой проект - Биология
Другие курсовые по предмету Биология
µинов.
1. Обзор литературы
.1 Физико-химические свойства полиэтиленгликолей
полиэтиленгликоль липопротеин кровь сывороточный
Полиэтиленгликоли - полимеры окиси этилена, используются в качестве растворителей, эмульгаторов, связывающих элементов, загустителей, структурообразующих компонентов [22]. Их общая химическая формула: НО - [СН2СН2О -] n. Как правило, ПЭГ синтезируют с молекулярными массами от 150 до 40000 Да. При молекулярных массах менее 400 Да ПЭГ находятся в жидкой фазе, а при больших - в порошкообразном состоянии. ПЭГ в растворе способен связываться с протеином различными способами, но существуют преобладающие, например, наиболее часто связывание с белком происходит в азот-содержащих местах или в областях структуры белков, содержащих имидазольную группу гистидина. Кроме того, химические связи ПЭГ с лизином и аргинином, например, препятствуют расщеплению модифицированных молекул трипсином. Одно из важнейших свойств ПЭГ - их высокая гидрофильность [22]. Высокое содержание атомов водорода в молекуле ПЭГ создает водородные связи с молекулами воды, что влечет за собой образование водного облака вокруг комплексов ПЭГ - белок. За счет этого значительно повышается их гидродинамический радиус.
1.2 Сывороточные белки крови, их классификация и функции
Сыворотки крови состоят из сложной смеси белков с разной структурой и функциями [5]. Разделение на фракции белков методом электрофореза (ЭФ) основано на различной подвижности белков в разделяющей среде под действием электрического поля. Обычно методом ЭФ выделяют 5-6 основных стандартных фракций сывороточных белков: альбумины и 4-5 типов глобулинов (альфа-1 (2), бета-1 (2), и гамма-глобулины.
Фракция альфа-глобулинов включает в себя острофазные белки: альфа1-антитрипсин - ингибитор многих протеолитических ферментов - трипсина, химотрипсина, плазмина. Они обладают широким спектром защитных функций. К альфа-глобулинам также относятся транспортные белки (тироксинсвязывающий глобулин, транкортин, альфа - липопротеины). Их функции: связывание и транспорт кортизола, тироксина и обратный транспорт липидов, соответственно.
Фракция бета-глобулинов содержит трансферрин (белок-переносчик железа), гемопексин (связывает гем, что предотвращает его выведение почками и потерю железа), компоненты комплемента (участвующие в реакциях иммунитета), бета-липопротеины (участвуют в прямом транспорте холестерина и фосфолипидов) и часть иммуноглобулинов.
Фракция гамма-глобулинов состоит из иммуноглобулинов: IgG, IgA, IgM, IgE. Функционально эти макромолекулы представляющих собой антитела, обеспечивающие гуморальную иммунную защиту организма от инфекций и чужеродных веществ. Гамма-глобулины используются в качестве препаратов для профилактики и лечения, главным образом, инфекционных заболеваний. Препараты из них называют также иммуноглобулинами. Гамма-глобулины оказывают губительное действие на вирусы, бактерии, спирохеты и простейшие. Этим определяется их важная роль в предупреждении и лечении ряда инфекционных заболеваний. При введении гамма-глобулинов искусственно создается состояние так называемого пассивного иммунитета. Обычно их получают из крови людей, переболевших определенным заболеванием, или из крови животных, которым специально вводили соответствующие вакцины. Как правило, гамма-глобулины образуются (синтезируются) на второй неделе после начала иммунизации или болезни.
При многих заболеваниях встречается нарушение нормального соотношения концентраций фракций белков плазмы крови (диспротеинемии). Диспротеинемии при наблюдении в динамике могут характеризовать стадию заболевания, его длительность, а также эффективность проводимых лечебных мероприятий.
1.3 Общие и модифицированные ЛП
Известно, что поступление и вывод из организма липидов осуществляется с участием липопротеинов (ЛП) крови - сложных белков, транспортирующих липиды к органам тела и от них в печень [4-6]. В настоящее время огромен интерес к изучению структуры и функции ЛП крови, а также к их роли в развитии ряда патологических состояний (дислипопротеинемий (ДЛП)), таких, как инфаркты, инсульты, артериальная гипертензия, диабет и многих других. Сегодня ЛП привлекают внимание ученых и медиков-практиков и как транспортная форма, которая осуществляет перенос не только липидов, но и витаминов, гормонов, различных ксенобиотиков [1-6].
Липопротеины - это очень гетерогенный класс соединений [4-6]. Различают 4 основных фракции ЛП крови, отличающиеся друг от друга соотношением белкового и липидных компонентов, средней плотностью и размером частиц: хиломикроны (ХМ), липопротеины очень низкой (ЛПОНП), низкой (ЛПНП) и высокой плотности (ЛПВП). Сывороточные липопротеины крови представляют собой компактные мицеллообразные структуры - комплексы с гидрофобным ядром из триглицеридов (ТГ) и этирифицированного холестерина (ЭХС) и с гидрофильной оболочкой из аполипопротеинов (апол-белки), фосфолипидов (ФЛ) и свободного (неэтирифицированного) холестерина (НЭХС) [4, 20]. Причем гидрофильная оболочка у ЛП всех классов имеет практически одинаковую толщину, близкую к 22 А, а размеры гидрофобного ядра варьируют в широких пределах [16-20]. Также известно, что липопротеины крови имеют строение, сходное с жидкими кристаллами, но при этом образующие их компоненты (БК, ТГ, ФЛ, ЭХС и НЭХС) связаны друг с другом нековалентно [6].
Модифицированные ЛП образуются ?/p>