Первая неферментативная биохимическая автоколебательная система
Д.С. Кононов, В.В. Колдунов, В.Л. Воейков
Неферментативное взаимодействие восстанавливающих Сахаров со свободными аминогруппами белков (реакция Мэйяра, РМ) широко известно в биохимии благодаря участию в развитии ряда патологических состояний таких как сахарный диабет, старение и пр. Как известно, в ходе этой реакции генерируются свободные радикалы, в т.ч. активные формы кислорода. Рекомбинация радикалов порождает собственную хемилюминесценцию (ХЛ).
В нашей работе изучалась химическая система, являющаяся аналогом РМ in vivo. В качестве реагентов использовались моносахариды (Glc, Rib) и аминокислоты (Gly, p-Ala, Lys, His, Cys). Увеличение скорости реакции достигалось повышением рН среды до 11 и предварительным кратковременным (5 мин) нагреванием моносахарида до 92 С. Основным измеряемым параметром системы была интенсивность ХЛ.
Показано, что данная система обладает автоколебательным поведением. Изучено влияние на систему переходных металлов (Fe, Cu) и классических водорастворимых антиоксидантов (аскорбат, глутатион, цистеин) в широком диапазоне концентраций. Исследовано значение кислорода в развитии ХЛ.
Исходя из полученных данных мы предположили, что эта реакция идёт по механизму вырожденно-разветвлённого цепного процесса и обладает свойствами авторегуляции. Общая форма кинетической кривой и частота колебаний незначительно отличаются при использовании различных аминокислот и Сахаров. В зависимости от условий проведения реакции наличие веществ способных к одноэлектронному окислению/восстановлению может быть необходимым для появления автоколебательного режима. Показано также, что в ходе автоокисления глюкозы в щелочной среде в реакции развивается слабовыраженный колебательный режим (с той же основной частотой колебаний, что и в нашей модельной системе). Это позволило нам предположить, что процессы связанные с превращениями моносахаридов являются ритмоводителями в данной системе.
Loading ...