Исследование интенсивности низкочастотной вибрации на инактивацию растворов фермента каталазы

Тарадина Г.В., Доценко О.И., Мищенко А.М.

Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

e-mail: galyabio@mail.ru

Низкочастотная вибрация относится к одному из наиболее распространенных постоянно действующих факторов окружающей среды, оказывающих, порой негативное, влияние на все биологические объекты, в том числе на молекулярном уровне. Так, механические колебания оказывают деструктивное воздействие на конформацию ферментов, тем самым, снижая их функциональную активность. Одним из объектов вибрационного воздействия является каталаза (КФ 1.11.1.6) – высокоактивный олигомерный фермент, предохраняющий клетку от токсического воздействия пероксида водорода. Широкое распространение каталазы во всех тканях организмов и наличие ее во  всех внутриклеточных структурах этих тканей, а также отсутствие данных о чувствительности этого фермента к вибрационному фактору послужило поводом для постановки исследований.

Ранее было выявлено влияние амплитуды и частот определенного диапазона на инактивацию фермента каталазы. Нашей задачей было показать совокупное влияние указанных характеристик вибрации (для этого было введено понятие интенсивности вибрации) на инактивацию каталазы и выявить возможные закономерности инактивации. В ходе анализа экспериментально полученных кинетических зависимостей изменения каталазной активности от времени воздействия механических колебаний с различной частотой и амплитудой было выявлено, что степень инактивации фермента пропорционально зависит от интенсивности вибрации. Были установлены зоны интенсивности, которые описываются различными кинетическими схемами инактивации, учитывающие стадии последовательной диссоциации олигомерного фермента на субъединицы.

Проведен сравнительный анализ изменения активности фермента методом полиакриламидного электорофоретического анализа при различных условиях эксперимента. Электрофоретический анализ показал присутствие различных форм фермента (моно-, ди-, три- и тетрамерных), что подтверждает результаты компьютерного моделирования вибрационной инактивации каталазы.

© Copyright 2008. All rights reserved. Contact to Victor Martynyuk: ubs@science-center.net  tel.: +38 050 6535592