Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Исследование динамики липидов в модельных и природных мембранах методом флуоресцентных зондов

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Исследование динамики липидов в модельных и природных мембранах методом флуоресцентных зондов"

2 7 I'1'"'" НАДЮНАЛЬНА АКАДЕМЩ НАУК УКРА1НИ

1НСТИТУТ БЮХШП 1м. О.В. Палладша

На правах рукопису

ВОЛОВИК Зоя Микола1вна

Д0СЛ1ДНЕННЯ ДИНАМ 1КИ Л1П1Д1В В МОДЕЛЬНИХ ТА ПРИРОДНИХ МЕМБРАНАХ МЕТОДОМ ФЛУОРЕСЦЕНТНИХ ЗОНДIВ

03.00.04 - 61ОХ1М1Я

Автореферат дисертацП на здобуття наукового ступени кандидата С1олог1чних наук

Кшв - 1997

Дисертащ.ею б рукопис. РОбОТУ ВИКОНаНО У ВЗ.ДД1Л1 б10ф13ИКИ 1НСТИТУТУ 610Х1М11

1м. О.В.Паллад1на НацЮнально! академП наук Украши

Науковий кер1вник - доктор б!олог1чних наук

ДЕМЧЕНКО Олександр Петрович

0ф1ц1йн1 опоненти: доктор б10Л0Пчних наук

КОРНЕЛЮК Олександр 1ванович

доктор б1олог!чних наук ФЕДОРОВ Олекспй Миколайович

Пров1дна установа - Нацхональний уиверситет

1м. Тараса Шевченка

Захист в1дбудеться " № " ¿-У-С_1997 р. о

14 год. на засйданШ спец1ал1зовано! вчено! ради Д 01.84.01 в 1нститут1 6ioxi.Mii 1м.0.В.Паллад1на НАН Укра'1ни за адре-сою: 252601, Кшв-30, вул. Леонтовича, 9.

3 дисертащею можна ознайомитися в б1бл1отец1 вказаного 1нстигуту.

Автореферат роз!сланий " Л ^ " ы(:чпц^ 1997 р.

Вчений секретар спещаизовансл ради К1РСЕНК0 О.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОЕОТИ

Актуальн1сть проблеми. На сьагодн1шнш день встановлено т!сний взаемоав'язок М1Ж функц!ональними властивостями та структурно-динатчним станом б1омембран. Розум1ння йога мо-легсулярних wexaiiiaMiB являе як теоретичний, так 1 практичний 1нтерес.

Для характеристики структурно-динам1чного стану бшмемб-ран виявилась придатною текуч1сть, або м!кров'язкшть (и) мембран (Quin, 1981; Shinitzky, 1984). Бона притаманца л1п1дному Gimapy, залежить в1д 6ioxiMi4Horo складу мембрани i являе собою ii штегральну характеристику. Накопичуеться все б!льше фактхв про те, що на зм1ну п мембран впливаюгь екзогенн1 фактори (медикамента, гормони, pH, 1они, д1ета, фактори оточуючого середовшца) та патологччний стан ор-ган1зму (Минц, Коненков, 1982; Бужурина, Панов, 1986). Це дае нагоду використати ц для досл1дження за цих умов струк-турно-динам!чних зм!н шИтини. Перспективним б вивчення те-кучост1 i а точки зору можливост1 направленого на не! впливу з метою корегування в!дхилень, що призводять до перед- та патолог1чних стан1в.

Метод флуоресцентних зонд1в е ефективним Шдходом для вивчення динашки лИпдно! компоненти б1омембран (Добредав, 1989; Matko, et.al., 1988). Це в1дбувабгься у ав'язку а тим, що спектральна в1дпов!дь задаеться м1кроструктурою безпосе-реднього оточення молекул зонду в мембран!, а сучасна алара-тура доаволяе ревструвати спектри ем!с11 зонд1в, як1 мають малий квантовий вих1д, або при Ix низьк!й концентрацИ. 3 другого боку, метод дозволяв працювати як на р1вн1 вид!лених мембран, так i нативних кл,1тин. На жаль, 1снуюч1 п1дходи мають суттвв! недолгки: не завжди можно отримати однозначн! результати; при поляризац1йних вим1рюваннях дуже складно врахувати внески роас1ювання св1тла зразком 1 ан!зотропЦ руху молекул зонду; ефективн!сть утворевня м!жмолекулярних ексимер!в залежить в1д локально! концентрацИ зонду; сиект-радып характеристики зонд!в не завжди доэволяють дослтджу-вати мембрани 1з природними флуорофорами. Тому актуальним виявився пошук нових флуоресцентних аонд1в 1 нових п1дход1в для вивчення динам!чного стану б1омембран.

Ступ1нь досипдойпност! тематики. Пр1оритет досл!дження

- г -

динам!ки л!п1д1в в модельних та природних мембранах за допо-могсю нових флуоресцентних зонд1 в - несиметричних пол1мети-нових барвшшв - нале.тать в1дд1лу б1оф1аики 1нсгитуту 61ох1м11. Дана робота в логччним продовженням циклу роб1т по вивченню динам1чних властивостей бЮмембран.

Иета роботи та задач! досл1дження. Мета робоги полагала у розробщ нового флуоресцентного методу визначення и мембран та вивченн! за його допомогога динашчного стану бюмемб-ран при патолог!чних процесах та екзогенних впливах. Для вир!шення ц1б1 проблеми були поставлен! так! завдання:

1. Розробити новий, простий у виконанн! флуоресцентний метод визначення динам1чного стану (п) л1п!дно! компоненти бюмембраи, поэбавлений недолШв 1снуючих метод!в.

2. Визначити механ!эм, ш,о лежить в основ! спектрально! в!дпов!д! молекул зонда на динам1чн! властивост! середовища, а такояс локал1зац!ю зонда в модельних мембранах.

3. Вивчити чутлив1сть мембранозв'язаних молекул зонда до щ!льност1 упаковки л!п!днкх молекул, температуря, присут-ност1 1нтегрального 1 перифер!йного б!лк1в та 61лок-д1п1дно-го комплексу, холестерину.

4. Апробувати запропонований метод на морфолог1чно р!зних мембранах.

5. Досладити зм!ну и б!омембран при патолог1чних процесах га екзогенних впливах на шитини чи оргшпзм (д1Бта, ме-дикаменхи, магн1тне та гравхтацшне поля), як параметра, що в!дображае сумарн1 ам!ни б!ох1Ичного складу б1омембран.

Наукова новизна роботн. Внасл1док проведених досл!джень вапропоновано новий метод визначення л модельних та бЮло-г!чних мембран, що грунтуеться на використанн! несиметричних пол!метинових барвник!в, як ковик довгохвильових флуоресцентних зонд1в. Показано, що механ1ам спектрального в1дгуку складаеться з двох процес1в: цис-транс !зомеризац1! молекул барвника, котр1 знаходяться в зОудхенному стан1, та реоргак1гац11 !х сольватно! оболонки. 3 урахуванням х1м!чно1 будови молекул барвник!в ! результат!в по гас!нню флуорес-ценцп гасниками !онно!, г!дроф!льно! та г!дрофобно! приро-ди, встановлено, що основна частина молекул зонда локал!зо-вана в обласг! полярних гол!вок фосфол!п1д!в. В межах одного п!дходу знайдено значения п для сл!дуючих . б!олог!чних об'-

6КТ1В: т1ней еритроцит1в, плааматично! мембрани еритроцит1в, л!мфоцит1в, тимоцит1в, гепатоцит!в, кл!тин корен1з гороху, ап1кально"1 та базолатеральжп поверхн1 ентероцит1в, саркоп-лазматичного ретикулуму скелетних м'яз1в та кард1ом1оцит1в, м1тохондр1й, що немолсливо було зроОити в рамках 1снуючих до цього метод1в. Вперше дослужено напрямок 1 величини вм!н л т1ней еритроцит1в при експериментальному запаленн! та п1д впливом нестероТдних протиаапальних засоб1в, дано оц1нку 1х ефективност!; вивчено к!нетику зм1ни сарколеми • кард!ом1оцит1в в валежиост! в!д концентрацП катехоламш1в, дано ощнку 1'х ефективкосг!; знайдено в1рог!дне зОШшення л л1п!дного б1шару гепатоцит1в п1д впливом продукту "Захист", що св!дчить про стабШзац1ю плазматично! мембрани та розцИвоеться як позитивний ефект; знайдено зб1лынення т) мембран т1ней еритроцит1в п1д впливом 1мпульсних електро-магн!тних пол1в в залежност! в1д параметр1в останн!х, а таком встановлено адаптации! зм!ни л плазмолемми корешв гороху в умовах г!пограв!тацП.

Встановлено зв'язок м1ж 1нтегральним ф1вико-х1м1чним по-казником - л та бюх1м1чним складом л1гидно1 компоненти б!омембран, як одного з механ!зм1в формування в1дпов1д! кл1тини на умови функЩонування.

Теоретичне та практична значения робота. 0держан1 результат« поглиблюють наше уявлення про взаемозв'язок 61ох1м1чного складу б!омембран 1з зовн1шн!ми умовами функщонування кл!тини чи орган!зму в целому, л е 1нтеграль-ним ф!зико-х1м1чним показником, саме тому вона дае амогу оц1нити зм1ну лШдного та жирнокислотного складу при нормальному та патолог1чному станах, при дП б1олог!чно актив-них речовин та в адаптащиних процесах, як одного з ме-хан!зм1в в1дпов1д! кл!тини на умови функщонування. Ц1 дан! мають також практичний Штерес у зв'язку з проблемою' ранньо! д1агностики патолог1й, проблемою пристосування до несприят-ливих фактор 1 в середовища, наприклад, в облает 1 косм1чно'1 б!олог1Л 1 ф1тоб!ологП. Методолог1чн1 результати покладено в основу створення д1ючого макету флуориметра, аавдяки чому вони можуть Сути використан1 в кл!н1чн1Й пракгицг та фармакологи. В Ки'1вському НД1 фармакологи та токсикологи МЗ Укра1ни аапропонованим методом вивчено вплив фармаколог1чних

та ф1топрепарат1в з гипотензивною активн1сгю на модельн1 л!посоми з лецитину та кардюл^ину. Створення такого методу мае неабияке значения завдяки викориотанню доступних флуо-ресцентних барвник1в в!тчизняного виробництва.

Апробащя роботи. Дисертац1йн1 матер!али було викладено та обговорено на III Всесоюзному симпоз1ум1 "Липиды биологических мембран" (ПупЦно, 1984), школ!-сем1нар1 "Применение спектроскопии в народном хозяйстве" (Самарканд, 1985), , ро-бочШ нарад! (Москва, 1нститут медико-01ологичн1х проблем,

1986), V украшському 6i0XiMluH0My 3'i3fli (1вано-Франк1вськ,

1987), науково-техн1чн!й конференцП "Люминесцентный анализ в медицине и биологии и его аппаратурное обеспечение" (Рига,

1988), 6-1Й науково-практичн1й школ!-сем1нар1 "Механизмы адаптации ¡швотных и растений к экстремальным факторам среды" (Ростов-на -Дону, 1990), VII конференцП по спектрос-Konl'i б1опол1мер1в (Харк1в, 1991), International Simposium on Innovative Fluorescence Methodolodles In Biochemistry and Medicine (Rome, 1991), тематичному ceMinapi "Несимметричные трикарбоцианиновые красители и структурно-динамические свойства биомембран, белок-липидных комплексов" (Ки!в, 1991), VI Украшському 6i0xiMi4H0My з'1зд! ' (Ки1в, 1992), SPIE'S International Symposium (Los Angeles, 1994).

Публ1кацП. За материалами дослиження було опубл1ковано 17 poöiT, эахищено 1 авторське св^оцтво.

Структура та об'ем роботи. Дисертац1йна робота викладена на 218 CTopiHKax друкарського эксту i складаеться з вступу, огляду л!тератури, опису MaTeplaniB та метод!в досл1дження, результат1в та 'ix обговорення, як! викладещ у 4 главах, заключно! частини, bhchobkíb, списку основно! л!тератури, що м1стить 280 посилань на роботи в1тчизняних та заруб!жних автор1в. Робота про1люстрована 24 рисунками та 11 таблицами.

Особистий внесок дисертанта. Експериментальну частину роботи, включаючи виб1р пол!метинових барвник1в, визначення механ1зму спектрально! в1дпов1д1 молекул зонду на п оточую-чого середовища та Ix м!сця локал!зацП, розробка спектрального методу анализу, ti, вим!рювання п модельн1х мембран, мор-фолоПчно в!дм1нних б!омембран та кл!тин, а також вивчення и б1омембран в р!зних умовах функц1онування кл1тин або орга-н1зму, анал!з та 1нтерпретац1го результат, пхдборку та об-

робку л!тературних даних виконано дисертантом особисто. Дру-кован1 прац1 гйдгоговлено за беспосередньою участю автора.

ОБ'БКГИ ТА МЕТОДН Д0СЛ1ДХЕШШ.

Фосфатидилхол1н екограгували з яечпих жовтШа за методом (Bligh, Dyer, 1950) та очищали на колонц1 з оксиду алюм1н!ю. Чистоту фосфолШду контролювали двом1рнои тонкошаровою хроматографе» (Латишев, 1980). Др1бн1 л!посоми з д1аметроы нижче 50 им отримували ультразвуков™ диспергуванням л!п1ду (Левчук и др., 1983). Для низькотемпературних досл1джень ви-користовували суспензш л1посом ia додаванням 20% сахарози. Лшосоми з д!аметром б!льше н!зк 100 нм отримували за методом aBopoTHix фаз (Szoka, Papahadjopoulos, 1980). Гомогеши за розмхром л1посони отримували гель-ф!льтрац!ею вих1дно! сус-пензН на сефароз1 4В. Л1посоми з холестерином отримували при додаванн! холестерину у хлороформовий розчин л1п1ду за ран1ше описании методом (Левчук и др., 1980), протеол!посоми - додаванням до розпод1лено! на фракцП та охарактеризовано! за кхлькосгю л!п!ду та середньому розм!ру cycneHBi'i л!посом розчину альдолази А (Сытник и др., 1988), мел!тину (Кост-ржевская и др., 1989) або протеолШдгв клейковинного комплексу пшениц1 до отримання необх1дно'1 концентрат i.

Сарколема кард1ом!оцит!в, м1тохондр1!, сумарн! лшопро-те!ни сироватки кров! людини були люб'язно надан! сп!вррб1т-никами 1нституту öioxiMi'i iM. 0.В.Паллад1на HAH Укра'пш, ап!кальн1 та базолатеральн! мембрани ентероциИв - сп!вро-б!гниками С!льськогосподарсько1 АкадемП Укра!ни; плазмалема та сумарн1 л!п1ди проростк1в гороху - сп!вроб!тникаш в!дд1-лу цитологи ¡нституту ботан!ки iM.M.Г.Холодного HAH Укра!-ни; еритроцити, що були вид!лен1 з кров1 людини при патоло-г1ях, - сп!вроб!тниками 1нституту фармакологи та токсиколо-г11; кл!тини асцитного раку Ерл1ха, а також л1карськ! речо-вини 1, 2, 3 - сп1вроб1тниками 1нституту проблем онкологи iM. Кавецького HAH Укра!ни.

Тимоцити вид!ляли 1з тимусу мишей л1нП Balb/C за методом (Lakos et al., 1990). Еритроцити з препарат1в кров! осаджували центрифугуванням. К!льк1сть кл1тин визначали в камер! Горяева. Т!н1 еригроцит!в отримували за в1домим методом (Губский и др., 1993). ФосфолШдний склад плазматичних мембран еритроцит1в внвчаяи аа методом двом1рно! Шкротонко-2-1-Hfo

шарово! хроматограф!!. К!льк!сний та як!сний анал1зи проводили за ран1ше описании методом (Vaskovsky et al., 1975). Концентращга флуоресцуючих продукт1в перекисного окисления л!п!д1В визначали за методом (Каган, 1986).

BmIct холестерину визначали шляхом посл1довного вид!лен-ня за методом тонкошарово! хроматограф!I на пластинах is си-л!кагелю КСК та анал1эували на газор!динному хроматограф! "Chrom-5". К1льк!сть л1п1д!в у суспенз!'! л!посом визначали оптичними методами (Левчук и др., 1983). ФракцШга-дисперс-ний анал!а л!посом проводили за методом спектроскопы оптич-ного ам!шування (там же).

Квантово-механ1чн! обчислення проводилися за допомогою удосконалених квантово-х1м!чних наближень, де в явному виг-ляд! враховуеться м!желектронна взаемод!я, в рамках методу Парра-Паризера-Попла (Fabian, Zahradirlc, 1977). Обчислення проводилися на 6aai в1дд1лу кольору та будови 1нституту ор-ган!чно1 xiMi'i за участю д.х.н. О.Д. Качковського. В цьому ж в!дд1л! було синтезовано несиметричн! пол!метинов! барвники.

1з велико! к!лькост1 несиметричних трикарбошан1н!в (НТКЦ) були обран1 фото- та термостаб!льн1, а також Ti, що не взаемод1ють 1з б!лками. При робот! з нативними KJii тинами в!дбиралися нетоксичнх зоади зг1дно п!драхунку загиблих клЬ тин в камер1 Горяева. Спектральним параметром, що реагуе на динам1чний стан середовища, було обрано в^ношення !нтенсив-ностей довгохвильово! та короткохвильово! компонента спектру фЛуоресценцП (1д/1к). На п1;птав! досл!джень у температурному д1апазон1 -5 °С - +50 °С було отримано залежн!сть 1д/1к барвник1в в!д в'язкост1 гл!церину при тих самих температурах. При введенн! зонду в мембрану переважно використовували метод, коли зонд знаходився у вигляд1 тонко! пл!вки, що ут-ворювалася з спиртового розчину НТКЦ на ст!нах колби при ви-даленн1 розчиннику п1д вакуумом. Час . 1нкубацП суспенз i"i мембран дор!внював 5-10 хв. Проте, додавання до суспенз1! мембран спиртового розчину зонду з к1нцевою к1льк!стю спир ту в середовищ1 до 1 % не було токсичним для кл1тин та не зм!нювало л б1омембран. Робоч1 меж1 концентрац1й НТКЦ складали 10~б - Ю-7 М. Спектри флуоресценцП реестрували в!д 720 до 780 нм при довжин! хвил1 абудження 600 км. Шелл визначення ш'.дкошення 1д/1к за калКЗровочним графиком (рис.

1) знаходшш ц мембран. Статистичну обробку даних проводили аа описан им методом (Кокунин, 1975). Помилка визначення м1к-

ров'язкост! становша 2.БХ.

5 10. 15 20 25 30 35 40 45 50 т) (и)

Рис. 1. Залежн1сть в1дношення 1нтеноивностей довгохвильово! ■ та короткохвильово! смуги спектру флуоресцешд I (1а/1к) Оарвника Б в!д в'язкост1 гл1церину.

РЕЗУЛЬТАТИ Д0СЛ1ДЯЕНЬ ТА Кх ОБГОВОРЕННЯ Спектральн1 властивост! НТКЦ.

В робот1 вивчалися кагюшп симетричн1 (1 1 2) та неси-метричн! (3' - 5) пол1метинов1 барвники, як! розташовано у ряд 1-5 в1дпов1дно а ростом р!зниц! електронно-донорних властивостей к1нцевих гетерозалишк1в (Рио.2). Особлив!стю спектр1в поглинання в значка напгвширина смуги у пор1внянн1 з спектрами флуоресцекцН (Рис.3). Ця в1дсутн!сть дзеркаль-но! симетрП м1ж спектрами поглинання та ем!сН означав, що перед випром!нюванням св1тла мають м1сце деяк! фотоф1зичн! чи фотох1м!чн1 процеси. На п!дстав! аналгзу впливу середови-ща на спектралып характеристики смуг поглинання зрсблено висновки: спостерхгаеться тенденц!я до довгохвильового зсуву смуги при зб1льшенн! показника ааломлення середовища. ' При цьому зб1льшення нуклеоф1льност! середовища призводить до

1д/1к 1д/1к

(П)

0,8

Сарвник 1: X = C(CHj)j; R = CHj

барвник R=CsHs

1

CI04-

барвник 3: X= Wfcyy; Y = S; R,= Q^y- ; Rj, R, = (Щ

барвник , x v = ^ r1=Q^_;Rj = ^ ^ ^ барвник аqcH^-R1=ftR2=Wr^ck, Рис. 2. Структуры! формули пол!метинових барвник!в.

500 550

еоо eço А, нм

Рис. 3. Спектри поглинання (1,2,3) та флуоресценцИ (V ■ 2' 3') барвника 4 при 20 °С: 1, 1' - у метанол1 (^¿удж' - 659 Нм) ; 2, 2' - у пацерин! (^збудж - 724 Нм); 3,3' - у 1,2-ДЕхлорэтан1 (язбуДж - 730 нм).

R

3

з(51льшення нап1вширини смуги. Ц1 ам!ни стають б!льш виявле-ними при зрос™анн1 р1зншд електронно-донорних властивостей кшцевих груп барвник1в в ряду 1-5. Температурка залемн1сть спекгр1в поглинадня виявилася характерною для запропоновано-го ряду барвник1в: в1дбуЕаЕся короткохвильовий зсув, змен-' шення ншЦвширини та струкгурованосп смуги поглинання.

Знайдено аначну р1зницю в спектрах, флуоресценцп барвни-К1в, що знаходяться у твердому» в'язкому та р1дкому середо-вицах. Так, у твердому середовищ! спостер1галося випромгню-вання з двома максимумами: 710-745 нм та 758-764 нм; в р1дких середовицах був присутк1м липе довгохвильовий максимум. Гл1церину притаманна широка область д1електричних релаксац1й в широкому Штервал! температур. При аниженн1 температури спостер1галися короткохвильовий асув та зб1ль-шення 1нтс!!сивност1 короткохвильово! смуги при майже неэмШгому паложенн1 та зменшекн1 1нтенсивност1 довгохвиль-оео! смуги флуоресцэнцП (Рис.4). Спектрально-розд1льн1 фор-

__и \,с>\

800 +20 °С (4).

\ нм) при: -196 °С (1); -20 °С (2); О °С (3);

Рис. 4. Сректри флуо-ресценцП барвника 3 у гл1церин1 при р!зних довхинах хвиль эбуд-ження (А - Х36УД*-6СЮ нм; Б - - 700

•X, нм

з-7 ■ <№

Рус. 5. Оптимальна конф1гурац1я транс-1зомера несиметричних псшмегинових барвншав (схематичне зображенкя та проекШя на площину 1дентичн1).

А

Рис. 6. Оптимальна конф1гурац1я то\- (А) та цисг- 1эомера (Б) несиметричних пол!метинових барвник1в. Схематич- • не зображення (1) та проекц!я на площину (2).

ми мали р1зну, але незначну та непряму залежн!сть в!д поляр-кост!, нуклеоф1льност1 та показника заломлення середовишд. Кр1м того вони мали р1зну залежн!сть в!д довжини хвил! збуд-жешш. Так, при зменшенн! довжини хвил1 збудження короткох-вильовий максимум проявляв значний зсув до синьо! облает!

(

- И -

спектру, зсув же довгохвильового максимуму був значно мен-шим. Вказан! спектрально-розд1льн1 форми б!льше проявлялися в ряду зонд!в 1-5.

Комплексна спектральна повед!нка обраних Сарвник1в, а саме, наявн1сть двох смуг в спектрах флуоресценцП та нер!в-ном1рне уширення в середин! кожяо! смуги, уявлявться 1мов!р-ним з точки зору присутност! в основному стан1 двох содьва-тованих форм iaoMepiB.

Meiaiiiau спектрально! в1дпов!д1 барвиик1в на релаксац!й-■ н! властивост! середовища. В1домо, що стереох1м!я пол!мети-нових 0арвник1в аалежмтъ в1д топологií к!нцевих груп та дов-кини ланцога хромофору (Колесников, 1987). У випадку повнЮ-тю неаам1щеких пол1иетинових барвник1в транс-форма, завдяки сво!й планарност! е, звичайно, енергетично б1льш виг!дною для максимально! взаемодП делокал1зованих Я-електрон1в. Як результат, саме ця 01льш стабШна форма завжди присутня у розчинах та твердих середовищах. При анал1з! результата роарахунк!в оптимгэовано! електронно! та просторово! будови, знайдено, що транс-!зоиери мають практично плоску форму (Рис.5) з оптгаЛзованими кутами в 120°. У несиметричних барвник!в виникають пропорЩйн! р1знид! електронодонорос-тей к1нцевих гетерозалишк1в чергування зв'яэк!в, що s спри-ятливим фактором для утворення поворотних 1зомер1в. У двох можливих цис-формах атоми не лежать в одн!й плати! (Рис.6), кути в 61 ль шиш за 120°. Кожна з них може мати по 4 1зомери, до утворюються шляхом повороту гетерозашпк1в на 180°. Включения молекул Сарвтшв у л1п1дний б!шар св1дчить про малой-мов1рне 1снування цис^-форми, завдяки И великому об'ему. У пор1внянн1 з транс-, цис-форма може стаб!л!ауватися мостико-вою структурою, в як!й нероад!лена електронна пара, що эна-ходиться в полярнш моле кул i середовица, зв'язуеться в 0,а'-в'/глецевими атомами пол1метинового ланцюга. Це призво-дить до прийняття молекулою б1льш плоско! просторово! будови. Розрахунки такок показали, що у такому випадку зниження енергП основного сгану за pax укок нуклеоф!льно! сольватацП для двох тшйв 1зомер1в е р1аним (в мостиков i й структур! одна молекула се ре давяща одночасно взаешдге з двома тг-центрами, шр в1дпов!даб 0,02 еВ). Д1йсно, розрахована екерПя переходу цис- та транс- форм мае незначну р^зницю та дор!в-

те 637,1 нм 1 639,4 нм в!дпов!дно. Ми припускаемо, що ши-рок1й короткохвильов1й смуз! в спектрах випром!нювання вад-пов!дае цис-1вомер, а вуэьк1й довгохвильов!й - транс-форма.

В1домо, що для цианШв притаманна нуклеофхльна сольва-тац!я, яка в1дбуваеться за рахунок позитивного заряду кат1о-ну а диполями молекул середовища (Качковський, 1989). Так, значка асиметр!я гетерозалшк!в дае можлив1сть визначити присутн1сть двох тиШв флуорофор!в нав!ть в р!дкому середо-вищ! (барвник 5 у гл!церин1). При збудженн! в!дбувавться 1нверс1я та вир!вгсовання заряд!в, що виюшкае перебудову сольватно'1 оболонки. В спектрах випром1новання це спос-тер!гаеться у аб1льшенн! частки короткохвильово! компонента у в'язких 1 твердих середовшцах в ряду зонд!в 2-5. Значно б!льша вир!внен!сть заряд1в та 1х менш! абсолютн! величини в вбудкеному стан!, у пор!внянн! в основним, викликають додат-кове звуження смуги флуоресценцП та суттево зменшують вплив природи середовища. Внасл1док 1нверсП заряд!в знаки на В,И'-вуглецевих атомах стають негативними, цис1-м!сткоза структура вникав. В рухливому середовиц!, коли час життя мо-лекули аонду в збудяеному стан! б!льше часу диполь-диполыю! релаксацП, цис1 -форма встигае перейти в транс-1зомер, що спектрально проявляеться у вигляд! короткохвильвого уширення спектр1в флуоресценцП. В магорухомих середовищах, коли час життя в Збудженому стан1 менше чи дор!внюз часу диполь-ди-польно! релаксацИ' середозища, одночасно з довгохвильовою спосгер1гаеться 1 короткохвиьва смуга, якхй в!дпов!дае цис1-форма. 1мов1рно, щр саме в1д сукупност1 впливу прасто-рово! будови та нуклеоф!льност1 молекул середовища залежить утворения сольватно! оболонки, особлив о цис--хзомер!в.

Дослгдження м1кров'язкосх1 фос$ол!п1дно'1 компонента мембран. '

Локал!зац1я молекул зонда в ыодельних мембранах. При

дослХдаенн! ф!эичного стану мембран завжди постав питания про м!сце локал!зацП молекул зонду, осйльки мембрана являе собою ан1зотропне оередовще. М1сце докал1эацП задаеться перевалено х!м!чною будовою зонду. Нав1ть П незначн1 ам!ни можуть призвестк до зм1ни м!сця розташування в мембран! (Добрецов, 1989). Хоча в1домо, що цианЛни локал!зуються в

облает! полпрних гол!вок та глШеринових залишк!в (Ваше1 еЬ.а1.,1987), здавалося доц!льним перев!рити це положения саме для обраних НТКЦ.

Досл!джения проводили методом гас!ння флуоресценцИ гасниками а в!домою локал!зац!ею в мембран 1, завдяки чому визначаеться не т1льки м1сце, але й асиметр1я розташування молекул зонду в б1шар1, кИштика фл!п-флоп переход!в. ЯК во-дорозчинн1 гасники, використовували ДНБ (дян!тробензая) та Си504. Можлив1сгь локал!зац!1 зонду в г1дрофобн1й облает! мембран вивчали за результатами гас1ння ДМА (дяметиланШн) та барвника 1588у. Магематичну обробку результата виконува-ли по модиф1ковапому р!внянню-Штерна-Фольмера.

У водному передовиц! ТКЦ вже при концентрацП 10-бМ ' ут-

Рис. 7.Спектря флуоресценцП несиметричного барвника : 1 -у трис-НС1 буфер!,рН 7,4 (7x10"% барвник 4); 2; - В суспенз!! л1посом у тому ж буфер! (7х10_6М барвник 4), 3 - у етанол! (7хЮ~5М барвник, 4).

700 720740760790е008г0

нм

ворюють асоц!ати, що не мають флуоресценц!I, При внесенн! л!гпдно! фази спостер!гаеться розгоряння флуоресценц!! (рис. 7), що св1дчить про включения молекул зонду в мембрани. Гра-ф!ки гао1ння, виражен! у Штерн-Фольмеровських координатах, е нелШйними ! характеризуются нахилом до ос! координат, що

св1дчить про гетерогеншсть ьйсць локал1зацП. Результати гас!ння флуоресценци показали доступней» молекул зонду для водорозчинних гасник!в: при симетричному розташуванн! зонду для гас1ння доступы! 46-48Х в1д загально! к!лькост! флуорес-цуючих молекул, при одноб!чному - спостер!гаеться аадежн!сть в!д часу. Так, через 1 хв. п!сля додавання до л!посом ета-нодьного розчину аонду, для гас!ння були доступн! 94% флуо-рофор!в, через 60 хв. - 64-66%. Про фл1п-флоп переходи свЛдчить ! достушЦсть до 12-14% молекул зонду для г!дрофоб-них гасник!в. Треба в!дм1тити наявн1сть для вс!х гасншив незначно! р!зниц! м1ж константами гаспння та частками почат-ково'1 флуоресценцп для двох спектрально розд1льних компонент флуоресценцп зонд!в. Це може бути насл!дком як р1зно1 просторово'! будовя самих молекул барвника, так 1 будови 1х сольватноТ оболонки. Враховуючи ф1зико-х!м!чн1 властивост1 ТКЦ та результати по гас1нню флуоресценци, можна ствердлсу-вати, шр молекули вонду нековалентно взаемод1ють э г!дроф1льною области ыодельних мембран, а також перем^щують-ся по град1внту концентратЛ з одного моношару на 1нший.

Вивчення чутлквосп иемйранозв'яааних молекул зонду.

а) до щ1льноет упаковки д1п1дних молекул. Апробац1я методу проводилася на лшосомах 1з дим!ристо1лфосфатидилхол1-ну, ир р!зняться за д1аметром, а отже 1 за кривизною поверх^. Отриманх дан! по п Шпосом узгоджуються з допущениям про р!зну упаковку л!п1дних молекул в залежност1 в!д рад1усУ кривизни поверхн1 везикул (1вков, 1982). При цьому, чим мен-ший рад!ус кривизни, тим жорстк1ше б!шар; при 8б1льшенн1 рад!уоа кривизни упакування лшгдних молекул наближавться до упаковки в плоских мембранах, яка б1льш "текуча". Дхйсно, т) л!посом, отриманих ультразвуковою обробкою лШщко"! сус-пензП та подмен их за розм!ром на фракцП, коливаеться в межах 0,6 - 1,2 П при [>100 - 300 А°. У фрагацях, що були отриманх методом зворотн1х фаа, п лШдного бшару помИно не зм1нювалась (п-0,5-0,6 П при 0-1000-2000 А°). Таким чином, подальше зб1льшення л1посом, шр мають достатньо великий д1аметр, не вккликае аначно! зм1ни упакування б1шару. У дея-кому наблиленн! упаковка лш1д1в у таких лхпосомах наближа-еться до структура плоско! мембрани.

б) до холестерину. В1домо, шр холестерин зд1йснюе

1д/1к Л (П)

Рис. 8. Вшив темпер'атури на сп1вв1дношення 1нтенсивностей довгохвильово! та короткохвильово! смуг спектру флу-оресценцп (1д/1к) (1) та м1кров'язк!сть (2) л1посом з дим}ристоТлфосфатидилхол!ну, а також перша пох1д-на залежносп мжров'язкост! в1д температуря ■ (3).

7),(Ш

Рис. 9. Залежн1сть м1кров'язкост1 в1д сп1вв1дношення холес-герин/фосфолШд (мол. X) лецитинових л!посом (1) та сумарних л1попроте'1д1в сироватки кров! лгадини при гшерхолестеринемП (2).

упорядковуючий вплив на фосфолШдний б!шар, який анаходиться в'р1дкокрисгал1чному стан! (Peterson, 1984). Для досл!дження цього ефекту вианачали п фосфатидилхол!нових лшосом з вылетом холестерину 0-50 мол%. Знайдено, що ¡-¿при цьому т) энаходитьоя у межах в!д 1 до 3,8 П. Результата ви-м1рювання п сумарних л!попроте'Шв сироватки кров! людини, що MicTHTb piaHy к1льк!сть холестерину, також п1дтверджують л!терагурн! дан! про ущШнуючу дш холестерину (Рис.' 8).

в) до температура. Визначення п бЮмембран, гомогенких за складом ацильних лашдог!в, за дсггамогою р!зних метод!в св1дчить, що перех!д л!п!дного б1шару вхд стану гелю до р!дкокриотал!чного в!дбуваеться в духе вуаькому 1нтервад1 температур. 0триман1 спектри фдуоресценцП аонд1в в л!посо-мах !з дйм!рисг,о1лфосфатидилхол!ну суттево в!др1акяютьоя в областях нижче переходу, в aoai переходу, та вице кого. Роз-рахунки спектр!в показали, що фазовий переход в1дбуваеться у вуаькому !нтервал! (2,2 °С), Тпар-24,Б °С, п 8м1нюеться в!д 4,50 Ю.03 до 1,1 +0.02 П (Рис. 9). Для л!посом is печного фосфатидилхсшну, л!п!дного екстракту плазматично'1 мембрани npopocTKiB гороху та т1ней еритроцитхв переходу в вуаькому !нтервалх не спостер!галось. При зменшенн! температури и пов!льно шюкувалась: в1д 1.27 +0.03 П до 2.0 +0.02 П в облает! в!д +30 °С до -Б °С; в!д 0.70 +0.04. П до 1.3 +0.02 П В облает! Bifi +S0 °С до +6 °С; Bifl 0.55 +0.05 П до 6.5+0.05 П в облает! в!д +40 °0 до +1 °С в!дпов!дно.

г) до npucymocmi 61лк1в та б1лок-Лп1диих комплексis. Вплив б!лку на динам!ку л!п!дного 01шару вивчали на модель-них мембранах при вэasмодИ з водорозчинним (альдолаза А) та 1нтегральним (мел1тин) б1лкаш, а також а протеолШдом (протеолНид клейковияного комплексу пшениц!). 'Вим!ри провалили при наоичекн1 фосфол!п!дного б шару альдолазою А, / що в!дпов!дало в!дношенню л1п1Д:б!лок в середньому 2200. Знайдено, що фермент-мембранна взаемод!и в!дбуваеться миттево та не характеризуемся зм1ною я в1д часу (60 хв). При цьому п зросгала до 1.4Б +0.01 П в .пор1внянн! а 0.80 +0.03 П у контроль Додавання мел!тину викликало замутнення суспензП везикул, ступ!нь якого аалежав в!д його концентрации При аростанШ сп1вв1дношення л!п!д1в до бхлка (Rj) в!д 500 до 100 (мол./мал.) иутнЮть еросталз; при аростанн! Ri в1д 25

до 10 спостер!галося просв!тлення. Це в1дпов1дае результатам по визначенню posMipiB л!посом за методом оптичного aMiray' вання. Paniine нами було показано, що зб!льшення розм1ру л1-посом супроводжуеться змгною упаковки л!п!ду, п при цьому змеяьшуеться. Зниження л у випадку Rj<500 можно пояснитиса-ме зб1льшенням середнього розм1ру везикул за рахунок 'i'i злиття внасл1док дИ быку. При Rt>10 в1дбуваеться зменшення posMipiB до в!дпов1дного значения у контрольному вар!ант1. Зб1льшення Т1 у цьому випадку проявляеться внасл!док значно! концентрацп мел1тину в мембранах. При встроюванн! протеол1-п1д!в, що м!стять жирн1 кислоти, зв'язан1 1з пол1пептидною частиною складноеф1рними зв'язками, також було заревстровано п модельних мембран i3 сумарних фосфол1п1д1в co'i: л вих!дних лшосом дор1внювало 0.23 ±0.03 П, а при встроюванн! протео-л!п1да п зб1лыпувалася до 0.37 +0.01 П. Таким чином, присут-н1сть б1лка в мембран! викликае достов!рне збгльшення n 1 не залежить в1д класиф!кацП б1лка. Прийнято, що перифер1йн1 б!лки не зд1йснюють суттевого вплийу на динам1чний стан мембран (Элойа, 1989). Проте, отриман! результата, а також л1тературн1 дан1 (Сытник, 1988) св!дчать про б1льш глибоку взаемод1ю перифер1йного б1лку та лШдно! мембрани. Дан!, наведен! в цьому розд!л!, вказують на високу спектральну чутлив!сть обраних зонд1в до фактор!в, що впливають на л модельних мембран.

Визначения м1кров'язкост1 б!омембран. В!дпов!дн! дан! л!тератури стосуються'вивчення л мембран як рослинного, так 1 тваринного походження (Bretscher, 1973; Membrane fluidity, 1984). У nopiBHHHHi з ними отримая! нами результати не мають великих розбхжностей, але виконан! в межах одного методу. Нами показано, що плазматичн1 мембрани кл!тин, як1 знахо-дяться в стадп росту (асцит!в та меристеми проростк1в гороху), мають найбШш низьк! значения и (0.10 +0.03 П та 0.46 +0.04 П в!дпов!дно); и 1нших мембран коливаеться в досить вузькому flianaaoHi (0.70 - 2.50 П).

ПатолоНчн! та BiKOBi aMiHi мЬфов'язкост! плааматнчких мембран ентероцгачв. Взаемозв'язок функцП 1 б!ох!м!чного складу б!омембран знаходить в1дображення в р!зних значениях л не т1льки для морфолог1чно р1зник мембран, але й для одного ! того ж .типу мембран в залежност1 в!д стану (норма - па-

толог!я) та вхку особи. Так, г1дрол!з споживних ре-човин в!д-буваеться на аткальнш поверхн! завдяки присутност1 на н±й в!дпов!дних ферменИв. Транспорт в кров, та л!мфу утворених сполук адшснюеться за допомогою ферментних транспортних систем, як1 ровгашовано на базальнш мембран!. BiKOBi особ-ливост!, обумовлен1, моыиво, типом харчування. Так, пхноци-тоаний транспорт споживних речовин у новонароджених предвиз-начае меншу п цих мембран. В межах запропокованого ■ методу було встановлено ргзниид) и ашкально! i базолатерально! мембран ентероцит!в тонкого кишечнику велико! рогато! худо-би. Отриман! сл1дуюч! параметра п для ап!кально! та базолатерально! мембран юйтин дорослих тварик: 2.16 +0.03 П i 1.Б4 +0.04 П в!даов!дно. У здорових новонароджених ui значения скпадали 1.38 +0.02 П та 1.00+0.04 П; у хворих на д1а-рею новонароджених - 1.02 +0.03 П та 1.10 +0.02 П в1дпов!д-но. Ц1 результати в1дпов!дають зм!нам л!п1дного та жирнокис-лотного складу б1омембран, що приведен! в робот! (Усатюк, 1990). Значения л св1дчать про б1льш жорстку структуру ari-кально! частили клгтинно! мембрани еттелш, яка обернена до порокнини шлунку, неэалежно в1д в!ку тварин. В той же час, при патолог!! а^икальна мембрана мае меншу н1ж в норм! ть В!рог1дно, це вдебражае патолопчне в!дхилення функщональ-них властивостей еп!тел!альних юптин тонкого кишечника.

Ы!ирав'яз1йсть иеыбрая еритрощтв при експерименталыю му запалздш. Вплкв нестеро'щнюг протазапальних речовин. IIa-тсшлпчний стан накладае в1дбиток на и к/птинних мембран. Так, при двогодинному розвитку експериментального запального процесу в opraiiiaMi щура було знайдено зниження п плааматич-них мембран еритрощтв. Показано, що i при запаленн1, i в норы! на значения п впливають нестеро!дн1 протизапальн! sa-соби (сад!цклат, ыефэнам!нат, ортофен, пхроксигсам), в!рог!д-но i'i Еб1льшуючи. Наймена ефективним засобом виявився caji-цилат. Для издания впливу, аналоПчного з ортофеном, потребна в 22 рази б!льша концентрация салдцияату. Найб1льш ефективним виявиься гпроксикам: при йс;го вплив! спостер!гаеться збиа-аекня. и ах до Н контрольного значения.

Вивчення М1кроа'яаност1 оназиаишних ыембран асцитного раку Ерл^жа uis вшшвом лшарсьннх npenapaTiu. На тепершн1й чзс Ыдсмо, 1до тача патологгя, як влояюсний р!ст кл1тин,

супроводжуеться значними в1дхиленнями 1х п (Ое ЬааЬ, 1978; 1р, 1980). Препарат«, що викликають зб!льшення л, тамують розвиток захворювэдня (Козак, 1991). Аскорб1нова кислота взаемод!в з мембраною а* до трансмембранно"! дифузП, яка за-лежить в1д фазового стану мембрани. В ситуацП експеримен-тального канцерогенезу ш притаманн! пол1функц!ональн1 влас-тивост1: стимуляц1я перекисного окиснення Л1п1д1в, завдяки п!дтримц1 концентрацП Ге2+, достатньо! для Гег+-залежного розпаду г1дроперекис!в жирник кислот. В результат! деяк! не-насичен! жирн! кислоти виходять !з складу мембран, це супроводжуеться ростом ц. При цьому в!дбуваеться суттеве гальму-вання злояк!сного росту (ЗЫгйЬгку, 1984). Виходячи з цього, вивчався ще один шлях впливу аскорб1ново! кислоти безпосе-редньо на л асцитних кл!тин. Д1йсно, при внесенн! в сузпен-з!ю кл1тин аскорбага з к!нцевою концентраЩею Ю-5 - 10~6 М спосгер!галося в!рог!дне зб!льшення л в!д 0.10 +0.03 П до 0.23 +0.04 П. П1д впливом нових л!карських препарат!в 1, 2 1 3 (вони гальмували прол!ферац1ю асцит1в вже у концентрацП Ю-8 М) в!дбувалося зроотання п до 0.26 +0.02 П, 0.20 +0.03 П та 0.37 +0.01 П в1дпов!дно. Д! дан! св1дч!ть про можли-в^ть використання досл!джуваник препарат!в як протектор1в прол!ферац1'1 асцитних кл!тин.

Вплив катехолам1н1в на м!кров'язк!сть сарколемм кард!о-м1оцит1в. Фазовий стан сарколеми являе собою один 1з най-0!льш важливих фактор1в регулядИ властивостей' адренорецеп-торного апарату кл!тини-(Козлов, 1993). При досл1дженн! нап-ряму, величини та к1нетики впливу головного стресорного фактору - катехолам!н1в (норадренал1ну та 1задрину) на везикули з сарколеми серця свин1 знайдено, що ц! речовини зм1нюють и мембран. Напрям цих зм!н залежав в1д концентрацП мед!атору: 10-хвилинна !нкубац1я у присутност! Ю~5 М норадренал1ну зменшувала до 15%, а у присутност! 10~э М - до 20% зб1льшу-вала л. Характер впливу !задрину був таким самим, але реак-ц1я була б!льш вираэною: 35% та 381 в!дпов1дно. Це св!дчить про переважно в-адренорецепторний шлях регуляторно! д!1 на п. Ефект пром!жних концентрац!й (10"4 М) був невиразним. Неспод1ванною виявилася к!нетика дП ц!е! речовини у концентрацП 10"5 та 10~4 М: встановлено початкове эростакня и (30% та 25Ж) на протяз! 1-2 хв 1нкубацП з наступним дов-

гогривалим (10 хв) зниженням (25% та 15%). Отже, к!нцевий стан мембрани запежить не т1льки в1д природи ефектору, а 1 в1д його доаи. Це надае можлив1сть виб1рково активувати чи гальмувати роботу певних мембранних компонентов 1, в рештг решт, вианачити оптимальн1 умови використання л1карських за-соб!в.

Вшнш д!ети на ы1кров'язк1сть мембран гепатоципв. Дослужено лжувально-профйлактищп властивост! препарату "За-хист", створеного на ochobI кисло-молочного продукту "Геро-лакт" з додаванням ам!нокислот. В досл!дах на щурах, яких тримали на протязЛ 10 д!б на в1дпов!дн1Й д!ет1, показано, щр мембрани гепатоципв пом1рно упцльнюються. Таким чином, мож-на вважати доц!льн1сть використання цього препарату для до-сягнення гепатопротекторного ефекгу.

Вплив 1мпульснюг елсктромапихшк пол ¡в на мшров'кз-Kicxb иеабраи еритроцит1в. Вивчено зы1ну лШдного складу еритроцит1Е (фосфол1п1д!в, холестерину), стан перикисного окисления л1п1д1е та т> п!д впливом iMir/льсних електромагн!т-них пол1в в р1зною напругою. Результати дослХджень св!дчать, щр опромгнювання тварин 1мпульсними елелтромагьптними полями викликало в1дпов!дну реагацю на субкл1тинному piBHi: прояв-лялася ч1тка корелящя ам1ни водезгаданих показниив з дозою опром!нювання. Зокрема, п зростало б1льш н!к у 2 рази при аб1льтенн1 дози вхд фонового р1вня до 800 ерстед. СпостерЛ-галася також 1 1ндив1дуальна чутлив!сть до цього фактору.

Вплив грав1тацП на м1кров'язк1сть плазналеми мернстеиа-тичних tuiixwi кореию гороху. К1льк1сн1 зм1ни лШдного та жирнокислотного складу мембран свхдчкли про 'ix чутлив!сть до впливу г1пограв1тацППоказано зб!льшення п при 24-годинио-му перебуванн1 рослин у кл1ностат1, а при зб1льшенн! часу перебування у д0сл1дних умовах спостер1галася адаптац1я рослин до цього фактору. У лгпосомах, що складалися з сумарних л1п!д1в плаамалеми, спостер1галися аналог!чн! ам1ни ть

Висновки

1. Розроблено та використано спектральнш метод анал!зу м!кров'язкост1 широкого кола модельних i б!олог1чних мембран, а також кл1тин за допоыогою нових флуоресцентних зонд!в - несиметркчних полхметинових барвник!в (трикарбовдан1н1в).

Методолог1чн1 результат« покладено в основу створення д1ючо-го макету флуориметра.

2. Вивчено флуоресцентн! властивосИ несиметричних три-карбоц!анШв га досл!джено ix зв'язок з динам!чним станом середовища.

3. На приклад! протеолхпосом, що м!стять б!лки альдола-зу, мел!тин чи протеолШдний комплекс, показано вплив 61лок-л1п1дних вза5мод1й на л л!п1дно1 компоненти модельних мембран.

4. Остановлено, що ф1з!олог1чний стан характеризуемся вузьким д1апазоном л, в!дхилення в1д якого може вказувати на перед- чи патолог1чний стан. Внасл1док цього такий !нтег-ральний показник, як л б!омембран, може бути рекомендований як тест на ф1з!олог1чний стан орган!зму.

5. Д1я л!кувалько-проф!лактичного препарату "Захисг" 1 протизапальних лШв (салЩилат, мефенам!нат, ортофен, nipo-ксикам) виявляеться на р!вн! мембран, викликае стаб1л1зац1ю 'ix стану. Ефект залежить в1д природи та дози препарату. :

6. Вплив геоф1зичних фактор!в (1мпульсних електро-магн1тних пол!в i г1пограв1тац11) проявлявться на мембранному piBHi у виглядi адапгац!йних зм!н л1п!дного складу, а значить, i адаптаЩйних зм!н л клгтинних мембран.

7. Реаультати досл!джень структурно-динам1чного стану мембрани при р1зних умовах функЩонуваяня . кл!тини чи ор-ган1зму даоть Шдставу розглядати зм!ни, що в!дбуваються, як один з молекулярних мёхан!зм1в неопециф!чного адаптац!^ного синдрому кл!тини - гомеов'язк1сно1 адалтацП.

Перел1к роб!т, що опубл!кован! за темою днсертадП:

1. ЛевчукЮ.Н., Воловик З.Н. Спектроскопическое определение содержания липидов в суспензии липосом // Укр. биохим. журн. -1982.- 54, N1.- С.66-68.

2. Левчук ГО.Н., Воловик З.Н. Размеры лецитиновых липосом, образующихся при воздействии ультразвука // Биофизика. -1983. - 28, N 2.- С. 266-269.

3. Левчук Ю.Н., Воловик З.Н., Щербацкая Н.В. Оценка размеров бислойных липосом по оптической плотности и показателю преломления //Укр. биохим. журн.-1983.- 55,N 2.- С. 191-193.

4. Воловик З.Н., Демченко Л.П., Пржонская О.В., Сломинс-

кийЮ.Л., Зубаровский В.М. "Способ определения микровязкости модельных и биологических мембран" // Авт. свидетельство -1986. N3905952/31-25. ДСП, с-1993 г.- для открытой печати.

5. Воловик З.М., Пуко В.М. Деяк1 аспекти впливу 1мпуль-сних електромагн1тн!х пол1в на метайол1ам мембран еритро-цит1в // V Укра1нський бюх1м1чний з'1зд: Тез.доп. -1ва~ НО-Фрашавськ, 1987. - Ч. 2.- С. 348.

6. Сытник А.И., Чуыаченко Ю.В., Воловик З.Н., Демченко А.П. Взаимодействие альдолазы А с лецитиновыми липосамами //Укр. биохим. журн.- 1988.- 60, N 2.-С. 66-71.

7. Воловик З.Н., Демченко А. П., ИщенкоА.А., Сломинский Ю.Л., Толмачев А.И. Флуоресцентные зонды на основе полимети-новых красителей для исследования динамики фосфолипидной компоненты биомембрак // "Люминесцентный анализ в медицине и биологии и его аппаратурное обеспечение": Тез.докл. - Рига, 1988.-С. 73-74.

8. Воловик З.Н,, Демченко А.П., ИщенкоА.А., Сломинский Ю.Л., Толмачев А.И. Несимметричные полиметиновые красители как флуоресцентные зонды для изучения микровязкости фосфолипидного бислоя мембран // Укр. биохим. журн.- 1988.60, N3. -С. 64-70. 1

9. Козлов А.Г., Радченко Н.Ф., Воловик З.М., Марченко С.Н., Сапотюк М.В. Вплив катехолам1н1в на фазовий стан лШ1дного 6i¡napy та рецепторн! властивост1 сарколеми кардЮмЮцит1в //Доп.АН УРСР. Сер. В.- 1989.- 10.- С. 70-73.

10. Полулях Ю.А., Воловик Э.М. Флуоресцентний анал1з MlKpoB'flSKocTi мембран рослинних кл1тин в умовах скаляри-зацП вектора грав1тацп // Доп. АН УРСР. Сер. Б. -1989. N12. -С. 60-62.

Ч

11. Могилевич С.Е., Кульчицкий А.Г., Воловик З.Н., Сапо-тш М.В., Клебанов Б.М. Сравнительная характеристика взаимодействия некоторых нестероидных противовоспалительных средств с Оиомембраиами при экспериментальном воспалении // Фармакология и токсикология.- 1989.- 52, N4.- С. 59-61.

12. Полулях Ю.А., Воловик З.Н. Состав и свойства липид-ного бислоя плазматических мембран растительных клеток в условиях шкрогравитации // 6-ая научно-практическая школа-семинар "Механизмы адаптации животных и растений к экстремальным факторам среды"; Тез. докл. -Ростов-на-Дону, 1990.- 1.-

С. 212-213.

13. Lakos Zs., Volovik Z.N., Somogy В., Demchenko A.P., Damjanovich S. The use of a new fluorescent viscosity Indicator to study the relationship between transmembrane potential and membrane dynamics of lymphocytes // Укр. био-ХИМ. журн.- 1990.- 62, N2.- С. 107-109.

14. Скурский С.И., Воловик З.Н., Демченко А.П. Перспективы применения несимметричных трикарбоцианинов в качестве зондов для изучения структурной динамики в белок-мембранных комплексах и липопротеинах //VII конференция по спектроскопии биополимеров: Тез. докл. -Харьков, 1991. -С. 221-222.

16. Demchenko А.P., Volovik Z.N., Skursky S.I., Slominsky Y.L. Nonsymmetric polymethine dyes in the studies of biomembrane dynamics // International Symposium on Innovative Fluorescence Methodologies in Biochemistry and Medicine: Abstr.- Italy, Rome, 1991.- P. 27.

16. Воловик 3.H., Скурский С.И., Демченко А.П. Несимметричные трикарбоцианиновые красители и структурно-динамические свойства биомембран, белок-мембранных комплексов // Тематический семинар: тез. докл.- Киев, 1991.- 16. с.

17. ЦвШховський М. I., Воловик З.М. М1кров'язк1сть плазматично! мембрани еп1тел1ю тонкого кишечника велико! ро-гатог худоби // VI Укра'Шський 61ох1м1чний з'1зд: Тез.доп.-КИ1В, 1992.- ч. И. - С. 100.

18. Volovik Z.N., - Skursky S.I., Demchenko A.P. Solvent-dependent photophysics of nonsymmetric polymethine dyes as fluorescence probes: dual emission and inhomogeneous broadening // Proc. of Time-resolved laser spectroscopy in biochemistry IV, SPIE's International Symposia /Biomedical Optics, USA, California, LA.- 1994.- 2137.- P. 600-607.

Воловик 3. Н. Исследование динамики липидов в модельных и природных мембранах методом флуоресцентных зондов. Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 - биохимия. Институт биохимии НАН Украины, Киев, 1995. Представленная работа содержит результаты исследования микровязкости биомембран, отражающей суммарные изменения биохимического состава, при разных условиях функционирования клеток или организма: норма и патология (воспаление, диарея, онкологические заболевания), воздействие медикаментов, диеты, импульсных электромагнитных полей и условий гипогравитации. Разработан новый флуоресцентный метод определения микровязкости мембран, где в качестве зондов используются несимметричные трикарбоцианины.

Методологические результаты могут быть испольвованы в фармакологии и в клинической практике.

Volovik Z. N. "Dynamics of lipids in model and biological membranes studied by fluorescence spectroscopy". Manuscript. Dissertation submitted in fulfilment of requirements for a Scientific degree of Candidate of Sciences (Biology) in the field 03.00.04 - Biochemistry. Institute of Biochemistry, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 1995. This work is devoted to investigation of membrane mioroviscosity in different conditions of cells or organism existence: norm and patology (inflammation, diarrhea, cancer), influence of' diet, drugs, pulsed electromagnetic fields and action of hypogravitation. Changes of membrane microviscosity are the result of its bio-chemical composition changes. Nonsymmetrical polymethine dyes are shown to be applied as a new approach in the studies of phospholipid membrane mioroviscosity. Methodological results may be used in pharmacology and hospital practice.

Ключав! слова: бюмембрана, мжров'язкШть,

флуоресцентний зонд.