Аннотация:Белки являются важнейшими биологическими объектами, определяющими процессы
жизнедеятельности. Известна проблема структура-функция, существенный вклад в ре-
шение которой способны обеспечить методы оптической спектроскопии, позволяющие
исследовать структуру белковых молекул, а также структурные изменения, связанные с
варьированием различных параметров среды и взаимодействием с другими веществами.
Функциональная активность многих водорастворимых белков существенно уменьшает-
ся в неводных средах; возможны также изменения функционирования. Так, например,
в органических растворителях функциональная активность химотрипсина резко умень-
шается, однако добавление молекул краун-эфира (КЭ) приводит к резкому увеличению
его активности.
Для исследования биологических объектов наиболее часто применяются методы
ИК и КР спектроскопии, однако терагерцовая импульсная спектроскопия позволяет по-
лучить дополнительную информацию о способах взаимодействия изучаемых объектов,
так как в этом диапазоне расположены как внутри-, так и межмолекулярные колебания.
В нашей работе предлагается совместное использование этих спектроскопических ме-
тодов. Наличие сильной колебательной линии амид I в ИК и КР спектрах белков мешает
интерпретации изменений, происходящих с аминогруппами белка при взаимодействии с
молекулами КЭ из-за перекрытия соответствующих линий. В связи с этим мы использова-
ли модельное соединение трис(гидроксиметил)аминометан (трис).
В работе проведены измерения ИК и ТГц спектров протонированного и непротониро-
ванного триса, КЭ, комплексов трис-КЭ, а также химотрипсина и комплексов химотрипсин-
КЭ. Проведен анализ изменений белка, связанных с взаимодействием с молекулами КЭ.
Измерения ТГц спектров химотрипсина и его комплексов с КЭ показали, что при до-
бавлении молекул КЭ спектры сильно меняются. Эти изменения соответствуют тем, что
происходят в спектрах протонированного триса при добавлении молекул КЭ. В спектрах
комплексов появляются новые линии, не обнаруженные в спектрах чистых веществ, ин-
тенсивность, положение и форма которых сильно зависят от относительных концентра-
ций компонентов. Проведен сравнительный анализ взаимодействия протонированных
и непротонированных аминогрупп с КЭ. Взаимодействие поверхностных аминогрупп бел-
ка с молекулами КЭ может быть причиной увеличения функциональной активности бел-
ка в органических растворителях.