Лазерная спектроскопия компонентов светоиндуцируемой ферментативной реакции
Диссертация
Использование светочувствительного субстрата-регулятора, полученного с помощью охарактеризованного метода лазерной подготовки, позволяет реализовать светоиндуцируемую ферментативную реакцию, запускаемую импульсом лазерного излучения. Это дает возможность исследовать динамические характеристики конформационного состояния фермента в реальном времени и получать уникальную информацию о связи… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ БЕЛКОВ И ОПТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ РЕАКЦИЕЙ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).И
- 1. 1. Спектроскопия комбинационного рассеяния света и спектроскопия оптического эффекта керра, индуцированного комбинационным резонансом
- 1. 1. 1. Основы спектроскопии комбинационного рассеяния света
- 1. 1. 2. Основы R1K. ES
- 1. 2. светоиндуцируемая ферментативная реакция
- 1. 2. 1. Строение и функции белков
- 1. 2. 2. Ферментативная реакция
- 1. 3. Спектроскопия биомолекул
- 1. 3. 1. Спектроскопия поглощения и флуоресценции белков
- 1. 3. 2. КР спектроскопия белковых молекул
- 1. 1. Спектроскопия комбинационного рассеяния света и спектроскопия оптического эффекта керра, индуцированного комбинационным резонансом
Список литературы
- Кэри П. Применение КР и РКР спектроскопии в биохимии. -М: Мир, 1985,272.
- Raman C.V., Krishnan K.S. //Nature (London), 1928, v.121, p. 501.
- Ландсберг Г. С. Избранные труды. -M: Изд. АН СССР, 1958, стр. 101−110.
- Мандельштам Л.И. Полное собрание трудов. -М: Изд. АН СССР, 1947, т.1,305 с.
- Сущинский М.М. Спектры комбинационного рассеяния молекул и кристаллов. М: Наука, 1969, 576 с.
- Nielsen О. Faurskov Low-frequency spectroscopic studies of interactions in liquids //
- Prog. Chem., Sect. C, Phys. Chem., 1993, v. 90, p. 3−44.
- Chan W., Pershan P. S. // Phys. Rev. Lett. 1977, v.39., p. l368.
- Ахаманов C.A., Коротеев Н. И. Методы нелинейной оптики в спектроскопии рассеяния света. Активная спектроскопия света. -М.: Наука, 1981, 544 с.
- Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. -М: Мир, 1990, т.1,368 с.
- Волькенштейн М.В. Биофизика. -М: Наука, 1988, 300 с.
- Riek R, Hornemann S, Wider G, Billeter M, Glockshuber R, Wuthrich K., NMRstructure of the mouse prion protein domain PrP (121−321). // Nature, 1996- v. 382, p. 6587.
- Брандт H.H., Чикишев А. Ю., Сотников А. И., Савочкина Ю. А., Агапов И. И., Тоневицкий А. Г., Кирпичников М. П., Конформационные различия рицина и агглютинина рицина в растворе и кристалле. // ДАН, 2001, т.376, № 5, с. 687−689.
- Anfinsen С. В, Princiles that govern the folding of protein chains // Science, 1973, v. 181, № 96, pp. 223−230.
- Молекулярная динамика ферментов. Под ред. Романовского Ю. М. и Эбелинга В. // М: — Издательство Московского университета, 2000,170 с.
- Фершт Э. Структура и механизм действия ферментов. М.: Мир, 1980.
- Birktoft J. J., Blow D.N. Structure of crystalline a-chymotrypsin. // Journal Molecular
- Biology, 1972, v.68, pp. 187−240.
- Chikishev A.Yu., Koroteev N.I., Otto C., Greve J. Polarization-sensitive CARS ofamide-I band of pure and liganded chymotrypsin. // Journal Raman Spectroscopy, 1996, v.27, pp. 893−896.
- Brandt N.N., Chikishev A.Yu., Greve J., Koroteev N.I., Otto C., Sakodynskaya I.K.
- CARS and Raman spectroscopy of function-related conformational changes of chymotrypsin. // Journal Raman Spectroscopy, 2000, vol. 31, pp. 731−737.
- Porter G.// Proc. Roy. Soc. (London), Ser. A 200,1950.
- Porter G., in P.G.Ashmore, F.S.Dainton and T.M.Sugden (Eds.), Photochemistry and
- Reaction Kinetics Cambridge: Cambridge University Press, 1967.
- Kaufman H., Vratsanos S.M. and Erlanger B.F.// Science, 1968, p. 169
- Березин И.В., Варфоломеев С. Д., Мартинек К.// Доклад Академии Наук СССР, 1970, 193.
- Berezin I.V., Varfolomeyev S.D. and Martinek К. // FEBS Letters 1970, 8.
- Varfolomeyev S.D., Klibanov A.M., Martinek K., Berezin I.V. Light-Initiated Enzymic Activity Caused by Photostereoisomerisation of cis4-nitrocinnamoyl-a-chymotrypsin // FEBS Letters 1970, v. 15,2.
- Alemany A. and Corral C. // Anales Real Sot. Espan. Fis. Quim., Madrid, Ser. 1962,1. В 58, 563.
- Stepanek J., Anzenbacher P., Sedlacek B. Laser scattering spectroscopy of biologicalobjects. -Amsterdam-New York-Tokyo: Eslsevier, 1987, p. 244.
- Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии. -М: Мир, 1986, 347 с.
- Dickson R.M., Cubitt А.В., Tsien R.Y., Moerner W.E. On/off blinking and switchingbehaviour of single molecules of green fluorescent protein. // Nature, 1997, v.388, pp.355−358.
- Creemers T.M., Lock A.J., Subramaniam V., Jovin T.M., Volker S. Photophysics andoptical switching in green fluorescent protein mutants. // PNAS, 2000, v.97, № 7, pp.2974−2978.
- Lord R.C., Yu N-T. Laser-excited Raman spectroscopy of biomolecules. I. Nativelysozyme and its constituent amino acids. // Journal of Molecular Biology, 1970, v.50, № 2, pp.509−524.
- Harada I., Takeuchi H. Raman and ultraviolet resonance Raman spectra of proteinsand related compounds. // In Spectroscopy of Biological Systems, edited by Clark R.J.H. and Hester R.E. New York: Wiley, 1986, p. 113.
- Tu A.T. Peptide backbone conformation and microenvironment of protein side chains. // In Spectroscopy of Biological Systems, edited by Clark R.J.H. and Hester R.E. New York: Wiley, 1986, pp.47−111.
- Thomas G.J., Jr. In Biological Applications of Raman Spectroscopy, v. l: Raman
- Spectra and the Conformations of Biological Macromolecules, edited by Spiro T.G. -New York: Wiley, 1987, p. 136.
- Li H., Hanson C., Fuchs J.A., Woodward C., Thomas G.J., Jr. Determination of thepKa values of active-center cysteines, cysteines-32 and -35, in Escherichia coli thioredoxin by Raman spectroscopy. // Biochemistry, 1993, v.32, pp.5800−5808.
- Austin J.C., Jordan T., Spiro T.G. Ultraviolet resonance Raman studies of proteins. //
- Advances in Spectroscopy, edited by Clark R.J.H. and Hester R.E. New York: Wiley, 1993, v.20, Part A, pp.55−127.
- Miura T., Thomas G.J., Jr. In Subcellular Biochemistry, edited by Biswas B.B. and
- Roy S., v.24: Proteins: Structure, Function and Engineering New York: Plenum Press, 1995, pp.55−99.
- Overman S.A., Thomas G.J., Jr. Novel vibrational assignments for proteins from
- Raman spectra of viruses. // Journal of Raman Spectroscopy, 1998, v.29, pp.23−29.
- Lippert J.L., Tyminski D., Desmeules P.J. Determination of the secondary structureof proteins by laser Raman spectroscopy. // Journal of the American Chemical Society, 1976, v.98, pp.7075−7080.
- Sugeta H., Go A., Miyazawa T. Vibrational spectra and molecular conformations ofdialkyl disulfides. // Bulletin of Chemical Society of Japan, 1973, v.46, № 11, pp.3407−3411.
- Kitagawa T., Azuma T., Hamaguchi K. The Raman spectra of Bence-Jones proteins.
- Disulfide stretching frequencies and dependence of Raman intensity of tryptophan residues on their environments. // Biopolymers, 1979, v. 18, № 2, pp.451−467.
- Bicknell-Brown E., Lim B.T., Kimura T. Laser Raman spectroscopy of adrenal ironsulfur apoprotein: the anomalous tyrosine residue at position 82. // Biochemical and Biophysical Research Communications, 1981, v. 101, № 1, pp.298−305.
- Takesada H., Nakanishi M., Hirakawa A.Y., Tsuboi M. Hydrogen-deuterium exchange of the tryptophan residues in bovine a-lactalbumin. // Biopolymers, 1976, v.15, pp.1929−1938.
- Гачковский В.Ф. Влияние молекулярного веса на люминесценцию высокомолекулярных соединений // ДАН, 1960, т. 133, № 6, с. 1358.
- Гачковский В.Ф. Спектры универсальной флуоресценции полимеров.// ДАН, 1962, т. 143, № 1, с. 150.
- Гачковский В.Ф. Универсальная люминесценция полимеров// Журнал стурктурной химии, 1970, т.11, № 6, с. 1072.
- Biscar J.P., DhallP., Pennison J. Resolved Raman spectra of human serum albumin. //
- Physics Letters, 1972, v39A, #2, pp. 111−113.
- Biscar J.P., Kollias N. Light scattering from albumins // Chemical Physics Letters, 1974, v.24, #4, pp.563−564.
- KolliasN., Biscar J.P. Pseudo-Raman broad band of stacked benzene molecules.//
- Chemical Physics Letters, 1974, v.26, p.82.
- Pogorelov V.E., Salivanov G.I. // Proceeding of XX Congress AMPERE, Tallinn, 1978, p.472.
- Yu N-T., Bando M., Kuck J.F.R. Jr. Fluorescence/Raman intensity ratio for monitoring the pathologic state of human lens. // Investigative Opthalmology and Visual Science, 1985, v.26, #1, pp.97−101.
- Biscar J.P., Kollias N., Resolved pseudo-Raman spectrum of ovuline albumin //
- Chemical Physics Letters, 1974, v.27, p.100−102.
- Букалов C.C., Лейтес JI.A. О так называемом «фоне» в спектрах КР. // Оптика испектроскопия, 1984, т.56, вып.1,стр. 10−12.
- Ostovskii D.I., Yaremko A.M., Vorona I.P. // Journal of Raman Spectroscopy, 1997, v.28, pp 771−778.
- Ostrovskii D.I., Valakh M.Ya., Karaseva T.A., Lataika Z., Rataichak G., Yare // Opt.
- Spectr, 1995, v.78, p. 422.
- Atamas N.A., Yaremko A.M., Balavin L.A., Pogorelov V.E., Berski S., Latajka Z.,
- Ratajczak H, Abkowz-Bienko A. // Journal of Molecular Structure, 2002, v.605, pp. 187−198.
- Splett A., Splett Ch., Pilz W. Dynamics of the Raman background decay.// Journal of
- Raman Spectroscopy, 1997, v.28, pp. 481−485.
- Брандт H.H., Чикишев А. Ю. Фотообесцвечивание фона в КР-спектрах водныхрастворов растительных токсинов. // Медицинская физика. Сборник статей под редакцией В. И. Трухина, Ю. А. Пирогова, П. К. Кашкарова, Н. Н. Сысоева.-М:Физический ф-т МГУ, 2002, стр.25−34.
- Brown К. G., Erfurh S.C., Small Е. W., Peticolas W. L., Conformationally depended low-frequency motion of proteins by laser Raman spectroscopy // Proc. Natl. Acad. Sci USA. 1972, v69,1467−1469.
- Genzel L., Kiilmann F., Martin T. P., Winterling g., Yacoby Y., Fronlich H., MakinenM.
- W., Low-frequency Raman spectra of Lysozyme, // Biopolymers, 1976, 15, 219 225.
- Colaianni S. E M. and Nielsen O. F.,, Low-frequency Raman spectroscopy // J. Molecular Structure, 1995, 347,267−284.
- Painter P.C., Mosher L.E., Rhoads C. Low-Frequency Modes in the Raman Spectra of
- Proteins. // Biopolymers, 1982, v.21, p. 1469−1472.
- Caliskan G., Kisliuk A., Tsai A.M., Soles C.L., Sokolov A.P. Influence of solvent on dynamics and stability of a protein // Journal of Non-Crystalline Solids, 2002, v.307−310, pp. 887−893.
- McCammon, J. C., and P. G. Wolynes. Nonsteady hydrodynamics ofbiopolymer motions. // J. Chem. Phys., 1977, 66, p. 1452.
- Mitrofanov V., Romanovsky Yu., Netrebko A., On The Damping Of The Fluctuations Of Atomic Groups In Water Environment // Fluctuation and Noise Letters, 2006, v. 6, pp. L133-L146.
- Wilson H.W. The infrared and Raman spectra of a- and P-pinenes. // Applied Spectroscopy, 1976, v.30, pp.209.
- Savitzky A., Golay M.J.E. //Analytical Chemistry, 1964, v.36, pp.1627−1639.
- Press W. H, Teukolsky S.A. // Computers in Physics, 1990, v.4, № 6, pp.669−672.
- Bunkin A.F., Nurmatov A.A. // Laser Phys. 2003. V. 13. № 3. pp. 328−331.
- Deyev S.M., Waibel R., Lebedenko E.N., Schubiger A.P., Pluekthun A. Design ofmultivalent complexes using the barnase-barstar module. // Nature Biotechnology, 2003, v. 21, N12, pp. 1486−1492.
- Fernandez M., Villalonga M.L., Fragoso A., Cao R., Vallalonga R. // Biotechnol.
- Appl. Biochem., 2002, v.36, pp.235−239.
- Davidson B, Fasman G.D. // Biochem., 1967, v. 6, p.1616.
- Kagarise R.E., Rank D.H. // Trans Faraday Soc., 1952, v. 48, pp.394 400.
- Kagarise R.E. // J. Chem. Phys., 1956, v. 24, pp. 300 305.
- Carlson G.L., Fatley W.G., Hiraishi J. // J. Mol. Struct., 1970, v. 6, pp. 101 116.
- Самошин В.В., Зефиров Н. С. // Жури. Всесоюз. Хим. О-ва им. Д. И. Менделеева, 1984, т. 29, № 5., с. 521−530.
- Абрахем Р.Дж., Брентшнайдер Е. Внутреннее вращение молекул / Под ред.
- В.Дж. Орвилл-Томаса. М.: Мир, 1977, с. 405 — 490.
- Mizushima and Morino, Bull. Chem. Soc. Japan, 1942, v. 17,94.
- Morino, Mizushima, Kuratani and Katayama // J. Chem. Phys., 1950, v. 18, 754.81. http://www.safework.ru/ilo/ICSC/cards/view/70 233
- Столов A.A., Винокурова Е. А. и др. Водородные связи с участием групп1,1,2,2-тетрабромэтана и их влияние на конформационное равновесие // Журнал структурной химии, 1998, т. 39, № 3, с. 478−483.
- Koji Nakamura, Seiichi Era, Yukihiro Ozaki, Masaru Sogami, Tomoya Hayashi, Masataka Murakami Conformational changes in seventeen cystine disulfide bridges of bovine serum albumin proved by Raman spectroscopy // FEBS Letters, 1997, v. 417, pp. 375−378.
- Lieber C. A. and Mahadevan-Jansen A. // Appl. Spectrosc., 2003, v. 57, p. 1363.
- Talsky G., Derivative spectroscopy: low and higher order. -Weinheim-Basel
- Cambridge-New York-Tokyo: VCH Publishers Inc., 1994, p.228.
- Hasegawa Т., Nishijo J., Umemura J. Separation of Raman spectra from fluorescenceemission background by principal component analysis // Chem. Phys. Lett., 2000, v.317. pp. 642−646.
- Михайлюк И.К., Разживин А. П. Способ вычитания низкочастотного фона измассивов (спектральных) данных биологического происхождения // Депонированная рукопись в ВИНИТИ, -М, 2000, 22 стр.
- N. N. Brandt, A. Yu. Chikishev, A. I. Chulichkov, P. A. Ignatiev, S. I. Lebedenko,
- O.V. Voronina. A Method of Comparing Raman Spectra.// Laser Physics, 2004, Vol. 14, No. 11, pp. 1386−1392.
- N. R. Arutyunyan, N. N. Brandt, A. Yu. Chikishev, S. I. Lebedenko,
- Yu.M. Romanovsky. Nature of the Broadband Background in Raman Spectra of Aqueous Solutions of a-Chymotrypsin //Laser Physics, 2004, Vol. 14, No. 8, pp. 1054−1058.
- N.N. Brandt, A.Yu. Chikishev, A.G. Tonevitsky. Background photobleaching in Raman spectra of aqueous solutions of plant toxins. // Proceedings of SPIE, 2002, v.4749, pp.349−354.
- Dosimetry of laser radiation in medicine and biology / Eds. G J. Mueller, D.H.Sliney //
- Bellingham, Washington, SPIE Inst. Advanced Opt. Techn., 1989, V. IS5.
- N.N. Brandt, A.Yu. Chikishev. Laser Raman spectrometer for the studies ofbiomolecules with monitoring temperature of the samples. // Laser Physics, 2002, v.12, no.4, pp.647−652.
- Tain-Jen Yu, J.L. Lippert, W.L.Peticolas Laser Raman Studies of Conformational
- Variations of Poly-L-lysine // Biopolymers, 1973, v.12, p. 2161.
- R.C. Lord, Nai-Teng Yu, Laser-excited Raman Spectroscopy of Boimolecules II. Native Ribonuclease and a-Chymotrypsin // J.Mol.Biol 1970 v.51 pp.203−213.
- R.K. Dukor, L.A. Nafie Comparison of infrared and Raman spectroscopy for structural Studies of proteins // 1st Austral-Asian Biospectroscopy Conference, 2003,27.
- N.N. Brandt, A.Yu. Chikishev. Kinetics of photobleaching of aqueous solutions ofricin agglutinin in the presence of guanidine chloride. // Proceedings of SPIE, v.4749, pp.343−348,2002.
- Gouesbet G. Simple model for bifurcations ranging up to chaos in thermal lens oscillations and associated phenomena // Phys. Rev. A, 1990, v. 42, pp. 5928−5945 .
- Gouesbet G., Lefort E. Dynamical states and bifurcations of a thermal lens using spectral analysis // Phys. Rev. A, 1988, v.37, pp. 4903−4915.
- С. Келих Молекулярная нелинейная оптика-M.: Наука, 1981, 671с.
- А.Ф. Бункин, С. И. Лебеденко, А. А. Нурматов, А. Ю. Чикишев, С. М. Першин Четырех-фотонная спектроксопия водного раствора белка а-химотрипсина в терагерцовом диапазоне от 10 до -100 см"1 II, Оптика и спектроскопия, 2005, v99, #4, 601−605.
- Пиментел Дж., Мак-Клеллан О. Водородная связь. -М.: Мир, 1964,462с.
- Иогансен А.В. Водородная связь. -М.: Наука, 1981, с. 112 155.
- Frisch M.J. et al. Gaussian 03, Revision B.05 Gaussian Inc., Wallingford CT, 2004
- Becke A.D. Density-functional thermochemistry III. The role of exact exchange // J. Chem. Phys. 1993, v. 98, pp. 5648−5652.
- Woon D.E., Dunning Т.Н. Gaussian basis sets for use in correlated molecular calculations IV. Calculation os state electrical response properties. // J. Chem. Phys., 1994, v. 100, pp. 2975−2989.
- Cauces M.T., Mennacci В., Tomasi J. // J. Chem. Phys., 1997, v. 107, p.3032.
- Marston C.C., Balint-Kurti G.G. The Fourier grid Hamiltonian method for bound state eigenvalues and eigenfunctions. // J. Chem. Phys., 1989, v.91, pp.3571−3576.
- Б.И. Ионии, Б. А. Ершов, ЯМР-спектроскопия в органической химии, изд. Химия, Москва, 1967 г. стр. 229.
- ChemExper catalog of chemicals suppliers, physical characteristics, http://vmw.chemexper.comA ChemExper Inc, 2007.
- Экспериментальные методы химической кинетики, под ред. Н. М. Эммануэля и М. Г. Кузьмина -М.: Изд. МГУ, 1985.