Подсекция «Антропология

экспериментальных методов изучения этой проблемы особое место занимает спектроскопия
кругового дихроизма (КД). Этот метод позволяет оценить симметричность поглощающей
молекулы. Если молекула не имеет ни центра инверсии, ни плоскости симметрии, то она
неодинаково поглощает правополяризованные и левополяризованные световые волны и
называется оптически активной. Оптическая активность цитохром с-оксидазы в ближней УФ
и видимой области спектра (400-600 нм) связана с наличием двух гемов, низкоспинового
гема а и высокоспинового гема a 3, имеющих полосы поглощения в этих областях спектра, а
также расположенных вблизи них ароматических аминокислотных остатков. Спектры КД
могут оказаться чувствительны к изменению состояния как самих гемов, так и их
ближайшего окружения, например, функционально важных аминокислотных остатков.
Несмотря на то, что спектры КД цитохром с-оксидазы были экспериментально
зарегистрированы, теоретического объяснения наблюдаемой формы спектра и положений
максимумов на нем не было предложено.
В настоящей работе приводятся полученные нами спектры КД и поглощения
цитохромоксидазы в различных редокс-состояниях и предлагается модель, позволяющая на
основе данных 3D-структуры (PDB:1V54, 1V55) выяснить факторы, обуславливающие
наблюдаемый сигнал КД цитохром с-оксидазы. Модель основана на классической теории
оптической активности.
При моделировании спектров поглощения и КД восстановленной и окисленной форм
цитохром с-оксидазы было установлено, что взаимодействие двух гемов не может объяснить
наблюдаемую величину и форму сигнала. Основной вклад в оптическую активность,
обуславливающий наблюдаемый вид спектра, дает взаимодействие гемов с находящимися
вблизи них остатками ароматических аминокислот.
Силовая спектроскопия живых клеток
Ефремов Юрий Михайлович (Москва, yu.efremov@gmail.com)
В последнее время атомно-силовая микроскопия (АСМ) все чаще применяется для
исследования биологических материалов. Это обусловлено ее преимуществами перед
другими видами микроскопии, в том числе высоким пространственным разрешением и
возможностью проведений измерений в жидкости (что позволяет ставить эксперименты в
условиях, близких к нативным).
Изучение живых клеток методом АСМ может быть выделено в отдельное узкое
направление, его обособленность связана с тем, что живые клетки являются очень мягким и
подвижным объектом. Кроме измерения топографических характеристик, АСМ позволяет
определять локальные неоднородности механических свойств, это делается с помощью
силовой спектроскопии. В данной работе этот метод был применен для исследования клеток
органотипической культуры DRG (dorsal root ganglion), выделенной из эмбрионов цыплят.
Были получены изображения клеток на оптическом и атомно-силовом микроскопах, при
этом использовались различные режимы АСМ (контактный, полуконтактный, контактный
метод рассогласования, метод фазового контраста). Выяснилось, что при проведении
измерений в контактном режиме упругие элементы цитоскелета заметны лучше, чем в
полуконтактном. Были проведены эксперименты по оценке модуля Юнга: он составил от 4
до 40 кПа, эти значения примерно совпадали при использовании кантилеверов разной
жесткости. Было показано, что экспериментально измеряемые значения модуля Юнга
существенно зависят от способа обработки данных и выбранной модели взаимодействия,
описывающей взаимодействие между зондом и клеткой.
Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры
инновационной России» на 2009–2013 годы, ГК № П717. Автор выражает благодарность
Е.В. Дзюбенко за предоставленные образцы.
Комплексное исследование везикулярного цикла в нервно-мышечных синапсах
Захаров Андрей Викторович (Казань, mphiszav@rambler.ru)
В данной работе проведено исследование экзо- эндоцитоза и рециклирования
синаптических везикул в нервных окончаниях кожно-грудинной мышцы лягушки и
22