Электронный Парамагнитный резонанс в биологии
Связь между вторичными радикалами и биологическим повреждением
Один из наиболее интересных вопросов, возникающих в ходе этих исследований,— это вопрос о том, в какой степени биологическое поражение связано с образованием вторичных радикалов. Для того чтобы получить экспериментальные данные, которые
10-1182
позволили бы ответить на этот вопрос, мо;йно пойти по том пути, которому следовали Хенриксен и его сотрудники. На фиг. 62 схематически изображен межмолекулярный механизм образования вторичных радикалов. Предположим, что образовавшиеся при комнатной температуре свободные радикалы могут затем вступать во взаимодействие с биологически важными молекулами, приводящее, скажем, к утрате ферментативной активности. Если это так, то между биологическим поражением и образованием свободных радикалов должна существовать прямая связь. Экспе^, риментальная проверка этсго предположения дЯЯа впервые пред принята Хаитом и др. [23]. Эти авторы измеряли методом ЭПР
|
|
|
П"жич ное ■. рс пименовское ' оилучгние |
|
ВпориЧные Реи. ции |
|
Первичные Промсзг./рпочиые Коне<йЩе ПроОдиШ продукты аффекты Обличения |
|
Фиг. 62. Механизмы образования вторичных радикалов, /вы^ывавддих биологическое рторан&дще» ь |
|
Ir |
|
ЕйвЯ огичвское повреждение, ШршнЯ феи J менп/алч/чои активности |
Концентрацию свободных радикалов, образовавшихся при облучении рибонуклеазы, и затем сопоставляли ее со степенью инактивации фермента, измеренной независимо. Хант и его сотпудники действительно обнаружили прямую связь между концентрацией, свободных радикалов и степенью инактивации фермента и на Ютом основашш заключили, что за биологическое поражение в значи тельной степени ответственны вторичные радикалы. За этой рабо тс] и последовала другая, в которой изучалось воздействие1 кпдло»[| рода на образующиеся радикалы Было показано что в присей; ствин молекулярного кислорода наблюдаются изменения как в спектрах ^ЩР, так и в степени инактивации ферментов.
Болееподробное исследование качественных изменений, наблюдаемых в спектре при допуске кислорода, подтвердило эти резуЬгь^ таты. Так, было обнаруящно, что присутствие кислорода!'заметно влияет на дублетный спектр, тогда как часть спектра, обусловлен-.' ная серусодержащими группами, остается без изменений Вероятно, это объясняется тем, что на SII-группы присутствие кислорода не влияет, тогда как дублетные спектры обусловлены электронами, локализованными на самой белковой цепи, и,'характерны для
тех участков молекул, которые подвержены действию кислорода и повреждение которых может вызвать инактивацию фермента.
Следует подчеркнуть, что, хотя эти результаты носят еще предварительный характер, на их примере можно видеть, что анализ спектров ЭПР может служить источником очень важной информации о природе биологического поражения, вызванного жестким излучением, и о возможных механизмах радиационной защиты.
