Изменение структуры гемоглобина в экстремальных условиях Арктики

УДК 574.23:57.045

Куницын В.Г., Панин Л.Е., Осипова Л.П., Табиханова Л.Э., Чуркина Т.В., Розуменко А.А.

Институт биохимии СО РАМН, г.Новосибирск, Российская Федерация;
Институт Цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация

Резюме. В работе исследовалась структура гемоглобина (Hb) с помощью УФ и ИК-Фурье спектроскопии. Изучали электронные характеристики π-сопряженной (ароматической) простетической группы-гема (УФ-спектроскопия) и содержание элементов вторичной структуры глобина в Hb. Гем и глобин связаны между собой ван-дер-ваальсовыми силами. Обнаружен сдвиг полосы поглощения гема 417±0,5 нм в коротковолновую область на 8-10 нм у народов, проживающих в Арктике на разных широтах (ш) (Ямал,64 и 70° c.ш.), по сравнению с жителями средних широт (Новосибирск,55° с.ш.), свидетельствующий об увеличении упорядоченности структуры гема по мере повыщения широты проживания населения. Изучение содержания элементов вторичной структуры с помощью ИК-Фурье спектроскопии показало увеличение упорядоченности гемоглобина у жителей в экстремальных условиях Арктики по мере повышения широты. Учитывая полученные результаты, можно заключить, что сродство Hb к кислороду у жителей Арктики выше, чем у жителей средних широт. Причина изменения структуры Hb и сродства к кислороду у жителей Арктики, на наш взгляд, связана с гелиофизическими факторами.

Ключевые слова: Арктика, структура гемоглобина, УФ, ИК-Фурье спектроскопия.

ЛИТЕРАТУРА
1. Авцын А,П., Жаворонков А.А., Марачев А.Г., Милованов А.П. Патология человека на севере. М.Медицина 1985.
2. Cлоним А.Д. Адаптация к холоду и высоким широтам. В кн.: Экологическая физиология живоnных. Л. Наука. -1982.- ч.3.- C.67-80.
3. Панин Л.Е., Куницын В.Г., Некрасова М.Ф.// Космич. биол. -1991.-№ 5.-C.12-15.
4.Панин Л.Е. Фундаментальные проблемы приполярной и арктической медицины. //Бюллетень СО РАМН, 2013.т.33, №6, С.5-10.
5. Шульц Г., Ширмер Р. Принципы структурной организации белков. М.Мир.-1982.
6. Птицын О.Б. Принципы организации структуры белка: иерархия взаимодействий // Физико-хим. свойства биополимеров в растворе и клетках. Тез.докл.Симп. с участием стран-членов СЭВ и СФРЮ. 23-26 сентября.Пущино-1985.-C.44-45.
7. Кольман Я, Рем К.-Г. Наглядная биохимия М. Мир. 2004.
8. Lea D.C. and Chapman D. Infrared Spectroscopic Studies of Biomembranes and Model.// Bioscience Reports.-1986.- V.6.- P.235-256.
9. Kunitsyn V.G., Panin L.E. Mechanism of Erythrocyte Deformation under the Action Stress Hormones. //Intern. J.Biophysics.- 2013.-V.3.- P.1-14.
10. Куницын В.Г., Панин Л.Е. Гемоглобин-иерархическая система и его изменение в экстремальных экологических условиях Арктики. // Тезисы международной конференции «Иерархические системы в живой и неживой природе». г.Томск. Институт физики прочности металлов и материаловедения. СО РАН. 9-13 сентября 2013 г.

Авторская справка
Куницын Валерий Георгиевич e-mail: kunitsyn@ngs.ru
Научно-исследовательский Институт биохимии (ФГБИ). Вице-президент Всемирного Конгресса искусства, науки и коммуникаций, Кембридж.
д.б.н., в.н.с., Руководитель ЦКП.
Российская Федерация, 630017, г. Новосибирск, ул. Тимакова 2
Панин Лев Евгеньевич
Институт биохимии СО РАМН,профессор, Академик РАМН
Российская Федерация, 630017, г. Новосибирск, ул. Тимакова 2
Осипова Людмила Павловна e-mail: ludos@bionet.nsc.ru
Институт Цитологии и генетики СО РАН
к.б.н., в.н.с., зав.лаб. популяционной генетики
Российская Федерация 630090, Новосибирск, ул. Коптюга 4
Табиханова Л.Э.
Институт Цитологии и генетики СО РАН, н.с.
Российская Федерация 630090, Новосибирск, ул. Коптюга 4
Чуркина Т.В.
Институт Цитологии и генетики СО РАН, н.с.
Российская Федерация 630090, Новосибирск, ул. Коптюга 4
Розуменко А.А.
Научно-исследовательский Институт биохимии (ФГБИ) К.б.н., С.н.с.
Российская Федерация, 630017, г. Новосибирск, ул. Тимакова 2