Малоугловые синхротронные исследования структуры альбумина плазмы человека

Альбумин — наноразмерный белок, упакованный определенным образом в полипептидную цепь, — поддерживает осмотическое давление крови и белковый резерв организма, выполняет важную транспортную функцию. В работе приведены результаты исследования структуры альбумина плазмы. Использовали метод малоуглового рассеяния синхротронного излучения — один из наиболее эффективных аналитических подходов для анализа наноразмерных структур. Кроме того, метод позволяет исследовать структуры жидких биологических объектов в естественном растворе. Установлено, что глобулы белка имеют вид эллипсоидов с полуосями 8, 8 и 3 нм и формируются тремя доменами, состоящими из α-спиралей. Домены отличаются расстояниями между упорядоченно расположенными α-спиралями. При этом альбумин может находиться в виде отдельных глобул, димеров и олигомеров, окруженных гидратационными оболочками. Молекулы белка в исследуемой плазме расположены хаотично. Полученные результаты могут быть использованы при разработке методики оценки качества плазмы, основанной на определении количественного содержания отдельных глобул. Данные о структуре белка необходимы также при терапевтическом применении альбумина.

1. Свергун Д. И., Штыкова Э. В., Волков В. В., Фейгин Л. А. Рентгеновское малоугловое рассеяние, синхротронное излучение и структура био- и наносистем / Кристаллография. 2011. Т. 56. № 5. С. 777 – 804. DOI: 10.1134/S1063774511050221

2. Свергун Д. И., Фейгин Л. А. Рентгеновское и нейтронное малоугловое рассеяние. — М.: Наука, 1986. — 280 с.

3. Петраков А. П., Кривошапкина Е. Ф., Зубавичус Я. В., Уляшев В. В. Малоугловые синхротронные исследования влияния термической обработки на структуру смеси оксида алюминия с полимером / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 12. С. 34 – 37.

4. Зубавичус Я. В., Словохотов Ю. Л. Рентгеновское синхротронное излучение в физико-химических исследованиях / Успехи химии. 2001. Т. 70. № 5. С. 429 – 463. DOI: 10.1070/RC2001v070n05ABEH000656

5. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. — М.: Медицина, 1998. — 704 с.

6. Северин Е. С., Алейникова Т. Л., Осипов Е. В., Силаева С. А. Биологическая химия — М.: Медицинское информационное агентство, 2008. — 364 с.

7. He X. M., Carter D. C. Atomic structure and chemistry of human serum albumin / Nature. 1992. Vol. 358. P. 209 – 215.

8. Крюкова А. Е., Шпичка А. И., Конарев П. В., Волков В. В., Тимашев П. С., Асадчиков В. Е. Восстановление формы бычьего фибриногена в растворе по данным малоуглового рассеяния / Кристаллография. 2018. Т. 63. № 6. С. 863 – 865. DOI: 10.1134/S0023476118060206

9. Bhattacharya M., Jain N., Mukhopadhyay S. Insights into the mechanism of aggregation and bril formation from bovine serum albumin / The Journal of Physical Chemistry B. 2011. Vol. 115. N 14. P. 4195 – 4205.

10. Лупач Н. М., Кулаков Ю. В., Лукьянов П. А. Матриксные металлопротеиназы и ишемически измененный альбумин у лиц с гиперхолестеринемией и у больных с различными формами ишемической болезни сердца / Сибирский медицинский журнал. 2010. Т. 94. № 3. С. 35 – 38.

11. Френкель С., Орн П. О строении глобулярных белков и их взаимодействие с внешней средой / Высокомолекулярные соединения. 1961. Т. 3. № 4. С. 541 – 548.

12. Peters T., Jr. All about Albumin: Biochemistry, Genetics, and Medical Applications. — San Diego: Academic Press, 1996. — 432 p.

13. Бульенков Н. А., Желиговская Е. А. Роль связанной воды и осадителей в самоорганизации биокристаллов / Журнал структурной химии. 2014. Т. 55. Приложение № 1. С. S30 – S40.

14. Жюльен Р. Фрактальные агрегаты / УФН. 1989. Т. 157. Вып. 2. С. 339 – 357.

15. Евсельева Е. А., Симонян Е. В., Миняева О. А. Определение молекулярных параметров и коллигативных свойств водных растворов альбумина / Современные проблемы науки и образования. 2013. № 6. С. 1 – 6.

16. Гельфанд Б. Р., Проценко Д. Н., Мамонтова О. А., Игнатенко О. В., Гельфанд Е. Б., Шипилова О. С. Роль и эффективность препаратов альбумина в интенсивной терапии: состояние вопроса в 2006 году / Хирургия. Consilium medicum. 2006. № 1. С. 20 – 26.

17. Василевская Т. Н., Антропова Т. В. Изучение структуры стеклообразных нанопористых матриц методом рентгеновского малоуглового рассеяния / ФТТ. 2009. Т. 51. Вып. 12. С. 2386 – 2393.