|
Локальная геометрия активного центра серотрансферрина при замещении железа ионами меди, никеля и цинка: анализ рентгеновского поглощения Ростовский государственный университет Научный руководитель: Яловега Галина Эдуардовна, к.ф.-м.н Биологические объекты типа трансферрина содержат несколько тысяч атомов. В связи с этим, задача определения геометрической структуры вокруг активного центра до настоящего времени не решена. Имеющиеся данные (см. базу данных Protein Data Bank – http//www.rcsb.org) противоречивы. В настоящей работе был проведен теоретический анализ рентгеновских спектров поглощения серотрансферрина с ионами Fe, Cu, Ni, Zn в активном центре. Из базы данных белков (Protein Data Bank (PDB) – http//www.rcsb.org) выделены кластеры атомов вокруг активного центра серотрансферрина и для этих структур проведен анализ теоретических спектров за К-краем поглощения. Все используемые в расчете структуры были взяты для моно N центра трансферрина. Из исследуемых кластеров выявлена структура, наиболее точно описывающая реальную геометрию около активного центра серотрансферрина. Наилучшее согласие экспериментального и теоретических спектров XANES (рассчеты велись для кластера из ) получено для модели из PDB (1а8е). Далее был проведен анализ локальной структуры серотрансферрина, в котором методом генной инженерии атом железа был замещен на атомы: меди, никеля и цинка. Так как отсутствуют какие-либо структурные данные о трансферрине с Cu, Ni, Zn в активном центре, то была предложена модель, в которой ближайшее окружение активного центра в котором размещались Cu, Ni, Zn оставалось таким же как в трансферрине с Fe в активном центре, но изменялись расстояния от атомов Cu, Ni, Zn до атомов ближайшего окружения. Теоретические расчеты проводились с использованием формализма многократного рассеяния[1]. В ходе работы были получены следующие результаты: 1. Установлено, что при замещении иона железа в активном центре моно –N серотрансферрина на никель лучшее согласие теоретического спектра с экспериментальным получено для случая, когда расстояние от активного центра до ближайшего окружения уменьшалось на 2% (см.рис.1). 2. Аналогичные результаты были получены для случая замещения атома Fe на Zn (см.рис.2) 3. Для случая Cu лучшее согласие с экспериментом было получено для модели в которой ближайшее окружение активного центра в котором размещалась Cu оставалось таким же как в трансферрине с Fe в активном центре, но расстояния от атомов Cu до атомов ближайшего окружения были сжаты на 3%, что подтверждает ранее опубликованные данные исследований трансферрина с ионом железа, замещенным на ион меди, проведенных методом EXAFS спектроскопии.По результатам проделанной работы можно сделать вывод о том, что при замещении иона железа на ионы цинка, меди и никеля в активном центре моно-N серотрансферрина явно прослеживается тенденция к уменьшению расстояния между этим центром и атомами ближайшего окружения
Список литературы: [1]S. Della Longa,A. V. Soldatov,M. Pompa and A. Bianconi, (1995) Comput. Materials Science 4,199 [2]P. J. Durham(1989) X ray Absorption: Principles, Applications and Techniques of EXAFS, SEXAFS and XAFS, Wiley,New York P 53 [3] A.V. Soldatov, T. S. Ivanchenko, S. Della Longa, A. Kotani, Y. Iwamoto, and A. Bianconi, (1994) Phys. Rev. B 50, 5074[4]J. E. Muller, O. Jepsen, and J. W. Wilkins, (1982) Solid State Commun. 42, 365 [5]J.C.Fuggle and J.E. Inglesfield, (1992), Unoccupied Electronic States, Spriger, Berlin |
| (c) АСФ России, 2001 |