<<
>>

Глава 1. СТРУКТУРА И НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕЛКОВЫХ МАКРОМОЛЕКУЛ

Исследование строения химических соединений (в т.ч., биополимеров) претерпело длительную эволюцию. Начиная от классических методов нахождения брутто-формул и заканчивая, к настоящему времени, использованием новейших методик секвенирования биополимеров (next-generation sequencing, NGS technology), определением их пространственной структуры с помощью дифракции рентгеновских лучей и тепловых нейтронов (X-ray and neutron scattering techniques) или посредством спектроскопии ядерного магнитного резонанса (NMR spectroscopy of polymers) [72, 82, 95, 102, 125, 161].

Применение методов молекулярной динамики (MD), квантово-химических методов (QM), а также их гибридных решений, в совокупности с физико­химическими методами анализа, создает эффективный комплекс инструментов по исследованию пространственной структуры белков и их супрамолекулярных ансамблей [156].

Среди множества физико-химических методов исследования структуры веществ, спектральный анализ представляется наиболее востребованным в силу ряда обстоятельств, таких как универсальность применения, чувствительность, достаточная для решения большинства задач, способность проводить измерения в многокомпонентных системах и мн. др. [85, 132, 143].

Однако главным достоинством данного метода является быстрота проведения анализа в совокупности с неразрушающим воздействием на исследуемый образец [130]. Это позволяет реализовать ряд методик, связанных с исследованием структурно-функциональных свойств биомакромолекул, таких как, например, технологии лазерной, фурье- и корреляционной спектроскопии (ultrafast laser, fourier transform and photon correlation spectroscopy) в широком временном интервале, начиная от изучения квазистатических состояний системы и заканчивая сверхбыстрыми процессами фемто- и аттосекундного диапазонов [119, 150].

Таким образом, сочетая данные спектроскопии белков с результатами экспериментов, полученных методами структурного анализа, аналитического и численного моделирования, можно достичь наилучшего эффекта в исследовании биомакромолекул при действии на них различных физико-химических факторов.

Как известно, существование определенной трехмерной структуры белков представляется множеством конформационных состояний макромолекулы, часть из которых являются нативными, функционально значимыми, а сами состояния могут быть охарактеризованы рядом потенциалов (например, термодинамическим) [123].

Рассматривая биомакромолекулу как систему, обладающую по определению таким свойством как эмерджентность, необходимо реализовывать интегративный подход к ее изучению. Однако это вступает в противоречие с возможностями инструментальных методов анализа и формализацией представлений об объекте, его текущем состоянии или проходящем процессе. Тем не менее, исследование составляющих частей такой системы остается важнейшим путем изучения целого [6].

Принимая во внимание вышесказанное, в этой главе нами рассмотрены вопросы, касающиеся известных литературных данных о структуре и некоторых физико-химических свойствах белков, так или иначе связанными со спектральными методами анализа биомакромолекул. При этом использование в обзоре литературы различных физических моделей в качестве аналогий или гомологий, а также определенной формализации, является общепринятым подходом.

<< | >>
Источник: Лавриненко Игорь Андреевич. РАЗРЕШЕНИЕ, ИДЕНТИФИКАЦИЯ И АНАЛИЗ ПЕРЕКРЫВАЮЩИХСЯ ПОЛОС ПОГЛОЩЕНИЯ ХРОМОФОРОВ НЕКОТОРЫХ ПРОСТЫХ И СЛОЖНЫХ БЕЛКОВ В ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН 240-320 НМ. 2015

Еще по теме Глава 1. СТРУКТУРА И НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕЛКОВЫХ МАКРОМОЛЕКУЛ:

  1. § 1. Проблема природы наследственности и изменчивости в становлении генетики
  2. КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТим. АЛЬ-ФАРАБИ - ВЕДУЩИЙ НАУЧНЫЙЦЕНТР КАЗАХСТАНА
  3. ВВЕДЕНИЕ
  4. Глава 1. СТРУКТУРА И НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕЛКОВЫХ МАКРОМОЛЕКУЛ
  5. 1.1 Структура, некоторые физико-химические и спектральные свойства простых белков и апобелковой составляющей сложных белков
  6. 3.1 Разрешение полос поглощения в спектрах белков с помощью второй производной