Анотація до роботи:

Онищенко О.В. “Вплив низьких температур і кріопротекторів на структурний стан мікросомальних мембран”».- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.19 – кріобіологія.-Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, Харків, 2006.

Дисертація присвячена дослідженню впливу кріопротекторів - гліцерину (Гл), диметилсульфоксиду (ДМСО) та 1,2-пропандіолу (1,2-ПД), низьких температур та озону на стабільність білків і ліпідного бішару, а також на активність процесів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) мікросомальних мембран печінки щурів. Встановлено, що в присутності досліджених кріопротекторів відбуваються зміни конформації білків мікросомальних мембран, змінюється мікрооточення білків, доступність білків розчинникові, підвищується гетерогенність їх структури.

Показано, що ПОЛ в мікросомальних мембранах прискорюється при додаванні 30 – 40 мас. % ДМСО, 1,2-ПД і Гл і уповільнюється після низькотемпературного впливу при додаванні 10 – 15 мас. % Гл.

Показано, що озон в дозах 0,08 - 3,8 мг/л впливає на структурний стан білків і ліпідного бішару мікросом. Зростання дози озону викликає зниження термостабільності мікросомальних білків та посилення активності процесів ПОЛ в мікросомах.

В дисертації представлено теоретичне і експериментальне узагальнення наукової проблеми, націленої на дослідження дії Гл, 1,2-ПД і ДМСО, охолодження-нагріву та озону на структурні перебудови мікросомальних мембран.

1. Експериментально показано, що в присутності Гл, 1,2-ПД і ДМСО відбуваються зміни конформації білків мікросомальних мембран, змінюється мікрооточення білків; Гл, 1,2-ПД і ДМСО змінюють структуру мікросомальних мембран, утворюючи водневі зв’язки з білками мікросом, і змінюють доступність білків мікросом розчинникові; за ступенем впливу на мікросомальні мембрани кріопротектори можна розташувати в ряд ДМСО > 1,2-ПД > Гл.

2. При застосуванні Гл, 1,2-ПД і ДМСО як кріозахисних речовин їх бажано застосовувати у концентраціях, які не перевищують: ДМСО – 10 мас. %, 1,2-ПД – 20 мас. % і Гл – 30 мас. % з метою кращого збереження мембранних структур.

3. Гл, 1,2-ПД і ДМСО в концентраціях 20-40 мас. % впливають на стан ліпідного бішару мікросомальних мембран, викликаючи збільшення полярності ліпідного бішару, що пояснюється зростанням вмісту води в бішарі; охолодження-нагрів підсилює дестабілізуючу дію кріопротекторів на ліпідний бішар.

4. Показано, що при додаванні Гл, 1,2-ПД і ДМСО в концентраціях 30-40

мас. % відбувається посилення процесів перекисного окиснення мікросомальних мембран, що може бути обумовлено порушенням їх структури.

5. Процесс охолодження-нагріву мікросомальних мембран посилює вплив кріопротекторів на конформаційний стан мікросомальних білків та на процеси ПОЛ.

6. Встановлено, що озон впливає на конформаційний стан білків мікросом, і зокрема гему цитохрому Р-450, причому істотні зміни відбуваються при дозах озону вище 1,5 мг/л.

7. Показано, що озон в дозах 2,5-4,0 мг/л призводить до посилення активності процесів перекисного окиснення в мікросомальных мембранах внаслідок прискорення процесів ліпопероксидації і паралельного сповільнення окиснення продуктів ПОЛ. Озон у дозах 0,5 – 1,5 мг/л сповільнює процеси ПОЛ в мембранах мікросом. Використання останньої властивості малих доз озону може бути рекомендовано для розробки способів покращення збереження біологічних об’єктів у процесі їх кріоконсервування.

Публікації автора:

1. Онищенко Е.В., Зинченко А.В. Исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на белки микросом методом хемилюминесценции // Проблемы криобиологии.- 2005.- Т.15.- №1.- С.50-55.

2. Онищенко Е.В., Дюбко Т.С. Влияние замораживания на белки микросом в присутствии низкомолекулярных криопротекторов по данным УФ-спектрофотометрии // Проблемы криобиологии.- 2005.- Т.15.- №2.- С.184-194.

3. Зинченко А.В., Онищенко Е.В. Термоденатурация микросомальных белков в присутствии глицерина, 1,2-пропандиола и диметилсульфоксида // Проблемы криобиологии.- 2005.- Т.15.- №3.- С.316-319.

4. Онищенко Е.В., Дюбко Т.С., Зинченко А.В. Спектрофотометрическое исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на белки микросом // Вісник Харк. ун-ту.- 2004.- №637. Бiофiзичний вiсник.– Вип.1-2 (14).- С.105-111.

5. Онищенко Е.В., Дюбко Т.С., Семенченко А.Ю. Влияние низкомолекулярных криопротекторов и замораживания на флуоресцентные свойства микросомальных белков // Актуальные проблемы медицины и биологии.-Сб. науч. работ. Киев: КНМУ, 2004. - №1.- С. 106-117.

6. Onischenko E., Djubko T., Zinchenko A. Study of low temperature effect on rat liver microsomes using spectrofluorimetry // Proc. Internat. Conf. Criobiomol. – 2003. Low temperature biology, Coimbra – Portugal. 14-18 sept. 2003.- Р.24-25.

7. Онищенко Е.В., Зинченко А.В. Влияние диметилсульфоксида на состояние белков микросомальных мембран // Тези доповідей 1 Укр. наук.конференції “Проблеми біологічної і медичної фізики”, ХНУ, Харків, Україна, 20-22 вер. 2004 р.- С.137.

8. Онищенко Е.В., Дюбко Т.С., Зинченко В.Д., Зинченко А.В. Влияние озона на компоненты микросомальных мембран // Сборник научных трудов IV Укр. научно-практ. конф. “Совр. аспекты применения озона в медицине и экологии“, Вестник физиологии и курортологии.- 2005.- №5.- С.30-31.

9. Мусина И.А., Белых И.А., Онищенко Е.В., Зинченко В.Д., Дюбко Т.С. Исследование влияния озона на биологические системы методами оптической спектроскопии // Тези доповідей 5 Харк. конф. мол. наук. “Радіофізика та НВЧ електроніка“, 14-16 грудня 2005 р., Харків.- С.51.