Использование дифракционных методов для анализа структуры, фракционного состава и равновесных взаимодействий биологических макромолекул
Курсовой проект - Биология
Другие курсовые по предмету Биология
? организме из нормально синтезированных и секретированных в кровь ЛП. Причиной модификации обычно является появление свободных радикалов, продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), а также некоторых метаболитов [3, 4]. Таким образом, к модифицорованным in vivo ЛП относятся перекисно-модифицированные и гликозилированные ЛП, аутоиммунные комплексы ЛП-антитело и агрегированные ЛП.
В настоящее время для анализа ЛП крови и диагностики нарушений липидного обмена применяют ряд физических и химических методов (ультрацентрифугирование, ЭФ и др.) [6]. В работах [16-20] был предложен новый подход к анализу фракционно-компонентного состава сывороточных ЛП крови с использованием метода МУРР. Кроме того, авторами была предложена единая математическая модель строения частиц сывороточных ЛП крови человека. Полученные в данных работах [19, 20] результаты свидетельствуют об эффективности применения метода МУРР для определения фракционно-компонентного состава общих и модифицированных ЛП непосредственно в цельных плазмах или сыворотках крови. Новая методика анализа ЛП в сыворотках крови отличается экспрессностью (0.5 ч на анализ), простотой подготовки образцов для анализов, использованием всего одного вспомогательного реактива (вещества-контрастера типа сахарозы), высокой точностью и разрешением вплоть до отдельных субфракций.
Аутоиммунные комплексы липопротеид-антитело
О наличии циркулирующих в крови иммунных комплексов, содержащих ЛП в качестве антигена, известно давно, однако долгое время оставалось неясным, имеют ли эти комплексы какое-либо отношение к атеросклерозу [3]. Образование циркулирующих в крови иммунных комплексов (ЦИК) модифицированный ЛП - антитело можно рассматривать как проявление защитной реакции организма, направленной на быстрое удаление из кровотока модифицированных (т.е. ставших чужеродными) ЛП. Это происходит путем активного захвата иммунных комплексов купферовскими клетками печени [3, 4].
Перекисно-модифицированные ЛП
Из всех классов ЛП перекисное окисление липидов (ПОЛ) затрагивает в первую очередь именно ЛПНП [3, 4]. Легкая подверженность ЛПНП пероксидации, очевидно, объясняется особенностями их липидного состава. Основными антиоксидантами этих ЛП являются: ?-токоферол, ?-токоферол, ?-каротин и убихонон-10. ПОЛ в частицах ЛПНП - сложный многоступенчатый и еще не до конца выясненный процесс. Постоянно возникающие в живом организме свободные радикалы O2-, HO2* и НО* генерируют образование гидроперекисей ненасыщенных ЖК, входящих в состав ФЛ, ТГ и ЭХС липопротеидов низкой плотности. В окисленных ЛПНП обнаружены в повышенных количествах 7-кето-холестерин, 7?- и 7 ?-гидроксихолестерины. Перекисной модификации подвергаются также подфракции ЛПОНП, что, несомненно, повышает их атерогенность [4].
Отдельно следует сказать о перекисной модификации фракции ЛПВП. В опытах in vitro изолированные ЛПВП также подвергаются окислению, причем при равных концентрациях холестерина в пробе степень окисления ЛПВП и ЛПНП оказалась практически одинаковой. В частицах ЛПВП окислению подвергаются ненасыщенные ЖК фосфолипидов и эфиров холестерина, а также стероидное ядро и боковая цепь ХС. Кроме того, образование продуктов ПОЛ часто ведет к повреждению апобелков ЛПВП. В первую очередь повреждаются остатки триптофана, а затем уже тирозина и лизина. Это ведет к изменению функциональных свойств ЛПВП и, прежде всего, к ослаблению холестерин-акцепторной функции.
Гликозилированно-модифицированные ЛП
Гликозилирование - весьма распространенный тип модификации белков, в ходе которой происходит неферментативное ковалентное присоединение моносахаридов (преимущественно глюкозы) к аминогруппам белков [5]. Гликозилированию подвергаются все классы ЛП, но по объему наибольшая доля падает на ЛПНП и ЛПВП. Гликозилирование ЛП имеет место и в норме, но особенно активно оно протекает у лиц с повышенным уровнем глюкозы в крови, в частности у диабетиков. Так, если в норме у человека гликозилировано 1,3-2% лизиновых остатков ЛПНП, то у диабетиков эта величина возрастает в 2-3 раза.
Следует особо отметить еще один важный фактор: в ответ на появление в крови гликозилированных ЛП может развиться аутоиммунный ответ с образованием антител на эти ЛП. Было показано [6], что если кроличьи ЛПНП подвергнуть гликозилированию in vitro (блокирование глюкозой 12% e-аминогрупп) и затем вернуть их тому же кролику внутривенно, то в ответ на введение аутологичных гликозилированных ЛПНП образуются антитела.
1.4 Методы рентгеновской и оптической дифракции
Рассеяние плоской волны веществом
Пусть плоская монохроматическая волна A0exp(ik0r) падает на рассеивающий центр О, который под действием излучения становится источником сферической волны (рис. 1). Тогда в точке наблюдения L, результирующая волна имеет вид [14].
(2.1)
Здесь k0 и k - волновые векторы падающей и рассеянной волн, |k0| = |k|= 2?/?, ? - длина волны, А0 и А0b/|r| - амплитуды этих волн, r - вектор, соединяющий точку L с рассеивающим центром в точке О. Амплитуда рассеянной сферической волны равна произведению амплитуды падающей волны и коэффициента b/|r|, где значение b определяется видом падающего излучения и природой рассеивающего центра, находящегося в точке О. Чем сильнее взаимодействие падающей волны с центром О, тем больше коэффициент b. Он имеет размерность длины и носит наз