Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Парамагнитные эффекты в магнитном круговом дихроизме гемопротеинов по данным низкотемпературных измерений до гелиевых температур

ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Фигловский, Владимир Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ГЛАВА I. ГЕМСОДЕРЖАЩИЕ БЕЛКИ И ИХ МОДЕЛЬНЫЕ СОЕЩИНЕНИЯ. II

§ 1.1 Активный центр и его модельные соединения. . . II

§ 1.2 Спектры поглощения порфиринов, металлопорфиринов и гемопротеинов.

§ 1.3 Теоретические модели электронного строения порфириновых соединений.

ГЛАВА 1. МАГНИТНЫЙ КРУГОВОЙ ДИХРОИЗМ.

§ 2.1 Природа и теория МВД.

§ 2.2 МКД порфиринов, металлопорфиринов и гемопротеинов.

§ 2.3 Парамагнитные эффекты в МКД гемсодержащих белков.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА Ж. ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЯ. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

§ 3.1 Магнитный дихрограф.

§ 3.2 Криостат и методика низкотемпературных измерений.

§ 3.3 Методы обработки экспериментальных спектров

§ 3.4 Характеристика объектов исследования.

ГЛАВА ТУ. ПРОВЕРКА СУЩЕСТВУЮЩИХ ИНТЕРПРЕТАЦИЙ ЭФФЕКТОВ

ТИПА С В НИЗКОСПИНОВЫХ ФЕРРИПР0ИЗВ0ДНЫХ.

§ 4.1 Качественный анализ предсказаний простейшей модели "орбита - орбита" об эффектах типа С в парамагнитных гемопротеинах. ''

§ 4.2 Низкотемпературные спектры МКД нитрозильных производных феррогемопротеинов.

§ 4.3 Парамагнитные эффекты в МВД низкоспиновых феррипроизводных в видимой и ближней УФ областях спектра.

§ 4.4 Низкотемпературные спектры МКД высокоспиновых феррипроизводных.III

ГЛАВА I. ПАРАМАГНИТНЫЕ ЭФФЕКТЫ В СПЕКТРАХ МКД ВЫСОКОСПИНОВЫХ ФЕРРОГЕМОПРОТЕИНОВ В ВИДИМОЙ, БЛИЖНЕЙ 121 УФ И БЛИЖНЕЙ ИК ОБЛАСТЯХ СПЕКТРА.

§ 5.1 Температурные зависимости спектров МКД высокоспиновых ферропроизводных в видимой и ближней

УФ областях спектра.

§ 5.2 Температурные зависимости спектров МКД высокоспиновых ферропроизводных в ближней ИК области.

§ 5.3 Обсуждение данных низкотемпературного МКД высокоспиновых ферропроизводных.

ГЛАВА Ц. СРАВНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ ГЕМА В РАВНОВЕСНОЙ И НЕРАВНОВЕСНОЙ КОНФОРМАВДЯХ ВЫСОКОСПИНОВЫХ ФЕРРОГЕМОПРОТЕИНОВ ПО ДАННЫМ НИЗКО- 149 ТЕМПЕРАТУРНОГО МКД.

§ 6.1 Электронно-конформационные взаимодействия в гемопротеинах.

§ 6.2 Низкотемпературные спектры МКД фотодиссоциированных феррогемопротеинов.

§ 6.3 Обсуждение данных низкотемпературного МКД.

ГЛАВА Ж МКД ПОРФИРИНОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ШИРОКОЙ

СПЕКТРАЛЬНОЙ ОБЛАСТИ.

§ 7.1 Общая характеристика МКД.

§ 7.2 Оценка магнитных моментов для 1-го и 2-го возбужденных состояний.и.параметров одноэлектронных состояний.

§ 7.3 МКД свободных оснований для Q и В полос.

Сложный характер полосы Соре.

§ 7.4 МКД порфириновых соединений в УФ области спектра.

§ 7.5 Анализ МКД и отнесение.полос для УФ области спектра.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Парамагнитные эффекты в магнитном круговом дихроизме гемопротеинов по данным низкотемпературных измерений до гелиевых температур"

Установление механизмов функционирования биологических молекул - одна из актуальных задач молекулярной биологии и биофизики. Реакционная способность ферментов определяется электронным строением активного центра, в формировании которого, наряду с простетической группой, ведущая роль принадлежит белку, особенно аминокислотным остаткам, непосредственно примыкающим к активному центру. Изменение электронного состояния активного центра при функционировании белка сопровождается изменением структуры белка как целого или его частей, и наоборот. Изучение электронно-конформационных перестроек при функционировании - один из путей установления взаимосвязи между структурой и функциями белка. /1,2/ Для такого изучения используются разные физико-химические методы, в том числе спектральные.

Одним из таких методов является метод магнитного кругового дихроизма (МВД), который получил развитие за последние 15 лет в лаборатории члена-корреспондента АН СССР М.В.Волькенштейна в Институте молекулярной биологии АН СССР и в ряде зарубежных лабораторий. Особенно эффективным метод МКД оказался при изучении широкого класса гемсодержащих белков /3-6/.

Имея в своем составе одну и ту же группу-гем, по которой они и получили своё название, гемсодержащие белки осуществляют в организме разные функции: обратимо связывают и отдают молекулярный кислород (миоглобины и гемоглобины), разлагают продукты метаболизма (пероксидаза, каталаза), участвуют в переносе электронов (цитохромы дыхательной цепи митохондрий) и в реакциях гидроксилирования (цитохром Р-450) и т.д.

Применение МКД к гемопротеинам позволило получить новые сведения об электронном строении их активного центра, проследить, как белок на разных уровнях его структурной организации влияет на электронную структуру тема, и осветить некоторые аспекты функционирования гемсодержащих белков /7/. Эти работы были основаны на высокой избирательности и чувствительности 1Щ к валентно-спиновому состоянию железа тема, к природе аксиальных лигандов, к геометрии координационной сферы железа, к белковому окружению, т.е. к тем электронно-конформавдонным перестройкам, которые происходят при функционировании гемо-протеинов.

Перспективы МКД как инструмента исследования ещё более возросли после обнаружения в МКД парамагнитных гемопротеинов в ближней УФ-области (полоса Соре) так называемых эффектов типа С, величина которых обратно-пропорциональна температуре /8-12а/. Теоретическое и экспериментальное исследование эффектов типа С позволяет судить о взаимодействии порфириновой и металлической подсистем гема, т.е. о тех особенностях электронного строения активного центра гемопротеинов, о которых невозможно узнать другими методами.

Объяснения парамагнитных эффектов в МКД гемопротеинов были даны в работах /9-11,14-16/. Они различаются теми физическими механизмами, которые лежат в основе возникновения температурных эффектов в МКД. Критический теоретический анализ предложенных механизмов приведен в диссертации А.П.Минеева /17/, который показал, что обнаружение и исследование эффектов типа С в области 0. -полосы в видимой области, которая обусловлена Я*- Я"*1 переходами порфиринового кольца, позволило бы сделать выбор между интерпретациями разных авторов, а тем самым позволило бы судить об особенностях электронного строения металлопорфиринов и гемопротеинов.

К сожалению, надежных данных о существовании эффектов типа С в МКД в видимой области спектра не было. Это связано с тем, что для & -полосы очень велики эффекты в МКД другого типа, эффекты типа А, которые не зависят от температуры, а измерения МКД, за одним исключением /12а/, проводили только до температуры жидкого азота. При этой температуре эффекты типа С мозут быть замаскированы эффектами типа А. Поэтому для надежного обнаружения и исследования температурных эффектов в ЩЦ для видимой области спектра необходимы измерения до гелиевых температур.

Помимо рассмотренных Х-цс* полос поглощения, гемсодержа-щие белки, в том числе их парамагнитные формы, имеют в видимой и ближней ИК-областях спектра слабые полосы. Природа этих полос до конца еще не установлена. Если бы в видимой и ближней ИК-областях спектра удалось обнаружить эффекты, зависящие от температуры, это облегчило бы их идентификацию. Такого рода исследования также требуют измерений МКД при самых низких температурах, так как указанные полосы слабы по интенсивности.

Наконец, можно было ожидать, что измерения МКД при гелиевых температурах будут полезны при исследованиях конформационно неравновесных состояний, в частности, тех, которые образуются при фотодиссоциации лигандов. Как показано в работе /12/, фотодиссоциация при температурах 10-20 К сопровождается лишь частичной обратной рекомбинацией белка с легандом. На основании сопоставления спектров МКД для неравновесной и равновесной форм гемопротеина можно судить о тех электронно-конформационных перестройках, которые происходят при связывании белком аксиальных лигандов.

Все сказанное выше и предопределило основную задачу этой работы - исследование температурных эффектов в МКД всех парамагнитных форм гемсодержащих белков в широкой спектральной области (300-800 нм) и в широком температурном интервале вплоть до гелиевых температур. Такое исследование должно расширить наши знания об электронной структуре активного центра в гемсодержащих белках и о тех электронно-конформационных перестройках, которые происходят при функционировании этих белков.

Цели низкотемпературных измерений МКД до гелиевых температур можно сформулировать следующим образом:

1. Проверить справедливость предложенных механизмов возникновения эффектов типа С в МКД для я -Ж* переходов порфири-нового кольца в парамагнитных гемопротеинах.

2. На основании анализа эффектов типа С оценить параметры электронной структуры гема.

3. Получить новые данные о тех полосах поглощения, природа которых не установлена.

4. Исследовать электронно-конформационные взаимодействия в гемопротеинах при их взаимодействии с лигандами.

Необходимым условием решения перечисленных задач были разработка методики низкотемпературных измерений МКД до гелиевых температур и модификация имевшегося магнитного дихро-графа.

Помимо указанных выше, в работе решалась еще одна задача, не связанная с низкотемпературными измерениями. Модельные соединения гема (свободные основания порфиринов, дикатионы пор-фиринов и диамагнитные металлопорфирины) имеют в коротковолновой области от полосы Соре (250-350 нм) слабые полосы поглощения (так называемые N и I. полосы). Их природа неизвестна, но квантово-химические расчеты предсказывают возможность существования в этой области переходов порфиринового кольца в первое возбужденное состояние не с верхних заполненных орбиталей, как в случае О. и В -полос, а с более низких заполненных орбиталей. Спектры МКД порфириновых соединений для УФ-области спектра никем не исследовались. В последней главе диссертации приведены результаты исследования и анализа спектров МКД порфириновых соединений в широкой области спектра,. включающей ультрафиолетовую.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Фигловский, Владимир Анатольевич

ВЫВОДЫ

1. Проведена модификация магнитного дихрографа и разработана методика низкотемпературных измерений ЩЦ, что впервые дало возможность исследовать образцы в спектральном диапазоне 200 - 850нм и в температурном интервале 10 - 300 К. Разработан комплекс программ для мини-ЭВМ, позволяющий автоматизировать процесс обработки экспериментальных данных ЩЦ.

2. Обнаружены парамагнитные эффекты ЩЦ типа С в полосе Соре нитрозильных феррокомплексов гемопротеинов. Теоретически предсказаны и исследованы температурные зависимости в МКД высокоспиновых феррипроизводных в полосе Соре гемсодержащих белков. На основании анализа данных МКД оценены параметры расщепления основного состояния на крамеровские дублеты. Изучены эффекты типа С в Q полосах низкоспиновых феррипроизводных и оценены параметры df взаимодействия порфириновой и металлической подсистем гема для ряда белков. Полученные экспериментальные данные позволяют сделать вывод о том, что со всей совокупностью экспериментальных фактов согласуется модель 7Г~^тГ взаимодействий по механизму "орбита-орбита", предложенная А.П.Минеевым и Ю.А.Шароновым.

3. Исследованы парамагнитные эффекты типа С в ЩЦ высокоспиновых ферропроизводных в 0, полосе и в ближней ИК области. Присутствие парамагнитных эффектов типа С во всех полосах поглощения в спектральном интервале 350 - 800 нм свидетельствует о существенном вкладе орбитального парамагнетизма в основном состоянии высокоспиновых феррогемопротеинов. Показано, что эффекты типа С в полосах этих производных имеют специфическую форму для каждого из исследованных белков. Эти различия в форме отражают особенности в геометрии координационной сферы железа, создаваемые белковой конформацией. Установлена корреляция между положением полос МКД в ИК области и структурными параметрами в координационной сфере железа гема.

- 1УО

4. При исследовании равновесных и неравновесных состояний гема высокоспиновых феррогемопротеинов обнаружена чрезвычайная чувствительность парамагнитных эффектов типа С в видимой и ближней ИК областях спектра к небольшим изменениям вблизи железа гема. Полученные результаты указывают на то, что степень конфор-мационных изменений при связывании лиганда зависит как от природы белка, так и от природы лиганда.

5. Для равновесных и неравновесных форм высокоспиновых феррогемопротеинов дана оценка относительных величин длины связи между железом гема и проксимальным гистидином и смещения железа относительно плоскости гема.

6. Показано, что так называемые Л/ и ¿л полосы металлопор-фиринов и дикатионов порфиринов, а также полосы с коротковолновой стороны полосы Соре свободных оснований порфиринов являются переходами порфиринового кольца на нижнюю незаполненную орби-таль не с верхних заполненных орбиталей как в случае (} и В полос, а с более низких по энергии заполненных орбиталей симметрии 0.20. и вщ . Дан теоретический анализ МКД порфиринов в УФ-области.

В заключение приношу мою глубокую и искреннюю благодарность моему научному руководителю Юрию Алексеевичу Шаронову, а также А.П.Минееву и Н.А.Шароновой за помощь в работе и полезные критические обсуждения полученных результатов.

Автор благодарит всех сотрудников лаборатории биополимеров за дружеское участие и творческую атмосферу.

Я хочу выразить свою глубокую благодарность М.В. Волькен-штейну за постоянный интерес к работе и поддержку.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации описана модификация магнитного дихрографа, резко расширившая возможности спектральных измерений МКД. Разработан гелиевый криостат и методика низкотемпературных измерений МКД вплоть до гелиевых температур. Разработан комплекс программ для мини-ЭВМ для автоматизированной обработки экспериментальных данных МЕД и поглощения.

Это позволило проверить существующие модели возникновения парамагнитных эффектов в МКД низкоспиновых феррипроизводных в пользу модели - ¿/^ взаимодействий по механизму "орбита-орбита". В соответствии с предсказаниями этой модели обнаружены и проанализированы парамагнитные эффекты в полосах феррицитохрома с и цианидных комплексов миоглобина и перокси-дазы и оценены параметры 7ь - с!л взаимодействия. Полученные данные позволяют сделать вывод, что специфичность ближайшего белкового окружения гема проявляется в контактных взаимодействиях аминокислотных остатков белка с плоскостью порфириново-го кольца гема.

Обнаружены и проанализированы предсказанные этой моделью парамагнитные эффекты в МКД нитрозильных ферропроизводных, в которых, согласно другим моделям, в частности модели Кобаяши с соавторами /16/, их не должно быть.

В диссертации модель - с/тс взаимодействия развита в применении к высокоспиновым феррипроизводным и предсказано существование парамагнитных эффектов типа С в МКД этих производных, причем вследствие сложной структуры основного состояния температурная зависимость МКД должна носить сугубо нелинейный характер. Экспериментально обнаружены и проанализированы парамагнитные эффекты типа С в МКД фторидных комплексов ферримио-глобина и феррипероксидазы. Ход температурной зависимости в этих белках соответствует теоретически предсказанному и позволяет оценить параметр расщепления основного состояния.

Полученные данные позволяют сделать вывод, что со всей совокупностью экспериментальных данных лучше всего согласуется модель тС -взаимодействия по механизму "орбита-орбита".

При температурах от 10 до 293 К в спектральной области от 350 до 800 нм измерены и проанализированы спектры МКД высокоспиновых феррогемопротеинов: дезоксимиоглобина, дезоксигемо-глобина, ферропероксидазы и цитохром с оксидазы. При самых низких температурах во всей области спектра в МКД доминируют зависящие от температуры эффекты типа С. Впервые показано, что интенсивности положительных полос МКД при ^760 нм и ^680 нм и отрицательной полосы при ~630 нм зависят от температуры как 1/Т, то есть эти полосы имеют парамагнитную природу. Положения и интенсивности этих полос и особенно эффектов типа С в ^-полосе очень чувствительны к тем особенностям в геометрии координационной сферы, которые определяются белковой конформацией. На температурных зависимостях интенсивностей некоторых пиков МКД в й иВ полосах имеются изломы, которые связаны с сужением полос и/или конформационными изменениями при замораживании образца до температуры жидкого азота. Эффекты типа С для -зС* переходов порфиринового кольца интерпретированы с помощью механизмов взаимодействия порфиринового кольца и металла. Высокая конформационная чувствительность эффектов МКД в О. -полосе является следствием того, что наблюдаемый МКД есть сумма эффектов типа С сопоставимой величины, но разного знака, то есть спектры МКД имеют дифференциальный характер. Спектры же поглощения интегральны по своей природе, так как являются суммой полос одного знака.

При температурах 10-20 К в области от 500 до 800 нм спектры МКД равновесных высокоспиновых форм миоглобина, гемоглобина, пероксидазы и цитохром с оксидазы сравниваются со спектрами МКД неравновесных форм соответствующих белков, полученных низкотемпературной фотодиссоциацией СО-производных этих белков, а также 02-производных миоглобина и гемоглобина и С У -комплекса ферропероксидазы. Во всей спектральной области при самых низких температурах преобладающими по величине являются парамагнитные эффекты МКД. Указанные эффекты отражают взаимодействие порфириновой и металлической подсистем гема и связаны с больщановским распределением по зеемановским подуровням основного состояния. Этим обусловлена чрезвычайная чувствительность парамагнитных эффектов МКД к небольшим изменениям вблизи железа гема. Электронная конформация железа у всех равновесных и неравновесных форм одна и та же, поэтому спектральные различия между равновесными формами отражают особенности белковой структуры вблизи активного центра у разных белков, а спектральные различия между равновесной и неравновесной формами данного белка - те изменения в белковой конформации, которые происходят при связывании активным центром того или иного лиганда. Приведенные результаты указывают на то, что степень конформа-ционных изменений при связывании лиганда зависит как от природы бежа, так и от природы лиганда. Кроме того, различия в спектральном положении полос МКД при ~760 и ^680 нм как у неравновесных, так и у равновесных форм по-видимому, однозначно связаны с такими структурными особенностями как длина связи Ге - д (Гис) и степенью выхода железа из плоскости гема.

В спектральном диапазоне от 250 до 650 нм измерены и проанализированы спектры МКД свободных оснований дейтеропорфирина и мезопорфирина и их дикатионных форм, а также 2п С-и^ -, Мс -этиопорфиринов. Определены магнитные моменты (а точнее их проекции на ось 2 ) и параметры одноэлектронных состояний для тС полос этих производных. В области гипотетических А/ и Ь полос поглощения металлопорфиринов во всех исследованных производных обнаружены эффекты МВД. Сопоставление данных МВД и поглощения свободных оснований порфиринов и дикатионов позволило сделать вывод, что указанные эффекты МКД действительно принадлежат А/ и А возбужденным состояниям порфиринового кольца и имеют природу. То есть V и А полосам отвечают переходы порфиринового кольца не с верхних заполненных орбита-лей Яш и (¿-¿¿с на незаполненную орбиталь симметрии ёд , а с более низко лежащих по энергии орбиталей симметрии а^и. и З^а, на ту же орбиталь в д. . Кроме того, для свободных оснований порфиринов удалось получить надежную оценку величины расщепления полосы Соре, отсутствовавшую в литературе.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата физико-математических наук, Фигловский, Владимир Анатольевич, Москва

1. Волькенштейн М.В. Молекулярная биофизика. - Москва: Наука, 1975, 616 с.

2. Блюменфельд Л.А. Проблемы биологической физики. Москва: Наука, 1974, 315 с.

3. Шаронов Ю.А. Магнитная оптическая активность биологически важных молекул. сб. Молекулярная биология. - Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР, 1976, т.8, ч.1, с. .70-161.

4. Hatano 1,1., ITozav/a Т. Magnetic circular dichroism approach ho hemoprotein analysis. Adv.Biophys, 1 978,v.11,p.95-1 49.

5. Holmquist B. The Porphyrins. Acad. Press Inc. IT.-Y., 1978, v.III.

6. Sutherland J.C. Biophysical spectroscopy in the visible-and ultraviolet using sinchrotron radiation. Ann.Rev.Biophys. Bioend., 1980, v.9, p.293-326.

7. Шаронов Ю.А. Магнитная оптическая активность и её применение для изучения гемсодержащих белков. Докторская диссертация. - Москва:, ИМБ АН СССР, 1980.

8. Briat В., Berger В., Leliboux Ivl.J. Low-temperature magnetic circular dichroism of oxidised cytochromes. Chem.Phys.,1972, v.57, p.5606-5607.

9. Лившиц M.A., Арутюнян A.M., Шаронов Ю.А. Мультиплетная структура возбужденных состояний гембелков. Докл. АН СССР, 1975, т.223, с. 487-490.

10. Livshitz И.A., Arutyunjan A.M., Sharonov Yu.A. Spin-Orbit Coupling in the Excited States of Ferricytochrome £ and Deoxyhemoglobin Studied by Magnetic Circular Dichroism. -J.Chem.Phys,, 1976, v.64, p.1276-1280.

11. Treu J.I., Hopfield J.J. Magnetic circular dichroism in hemoglobin . J.Chem.Phys., 1975, v.63, p.61 3-623.

12. Kobayashi II., Higuchi Т., Eguchi K. Magnetic circular dichroism of the iron (III) porphins. Bull.Chem.Soc.Japan, 1976, v.49, p.457-463.

13. Uineyev A.P., Sharonov Yu.A. Orbit-orbit interaction between Iron (III) Kramers Doublets and Porphyrin JI -Orbitals Studied by Magnetic Circular Dichroism of bow-Spin Ferriheme Compounds. Theoret.Chim.Acta, 1978, v.49, p.295-307.

14. Минеев А.П. Низкотемпературный магнитный круговой дихроизм гемсодержащих белков. Канд. Дисс. - ИМБ АН СССР, 1979.

15. Fall: J.E. Porphyrins and Metalloporphyrins. Amsterdam -L. - IT.Y,, 1964.19*Гуринович Г.П., Севченко A.H., Соловьев K.H. Спектроскопия хлорофилла и родственных соединений. Минск: Наука и техника, 1968, 398 с.

16. Caughey \1.S., Deal R.LI., Ueiss C., Couterman LI. Electronic Spectra of substituted Lletal Deuteroporphyrins. J.LIolec. Spectr., 1965 j v.16, p.451-463.23.^eiss C., Kobayashi H., Gouterman LI. J.Llolec .Spectr., 1965, v.16, p.41 5-450.

17. Rimington C., Llason S.P., Kennard 0. Porphine. Spectro-chim.Acta, 1958, v.12, p.65-75»

18. Seno Y., Otsuka J. Electronic aspects of the heme. Adv. Biophys., 1978, v•11 , p.13-49.

19. Sutherland J.C1., Klein I.I.P. I.Iagnetic Circular Dichroism of Cytochrome c. J.Chem.Physics, 1972, v.57, p.76-86.

20. Eaton "'.A., Hanson L.K., Stephens P.J., Sutherland J.C., Dunn J.B.R. Optical Spectra of Oxy and Peoxyhemoglobin. -J.Am.Chem.Soc., 1978, v.100, p.4991-5003.

21. Yickery L., Uozav/a T., Sauer K. Llagnetic circular dichroism studies of myoglobin complexes. Correlation with heme spin state and axial ligation. J.Am.Chem.Soc., 1976, v.98, IT 2, p.343-350.

22. Sreenathan B.R., Taylor C.P.S. Intensity of the 695 nm band of horse heart ferricytochrome £ to protein conformation. -Biochem.Biophys.Res.Commun., 1971, v.42, p.1122-1128.

23. Simpson Y7.T. The theory of the // -electron system in por-phines. J.Chem.Phys., 1949, v.17, p.1218-1221.

24. Longuest Higgins H.C., Rector G.Y7., Piatt J.R. Molecular orbital calculations on porphine and tetrahydroporphine. -J.Chem.Phys., 1950, v.18, p.1174-1192.

25. Gouterman LI. Effects of substitution on the absorption spectra of porphin. J.Chem.Phys., 1959, v.30, p.1139-1161.

26. Gouterman M. A theory for the triplet-triplet absorption spectra of porphyrins. J.Chem.Phys., 1960, v.33, p.1523-1529.

27. Gouterman II. Spectra of porphyrins. J.Mol.Spectr., 1961, v.o, p.138-163.40»Rosenfela L. Theory of the Faraaey effect. Z.Physik, 1929, v.57, p.835-851 .

28. Kramers Н.Л. A general theory of paramagnetic rotation in crystals. Proc.Acad.Sci.Amsterdam, 1930, v.33, p.959-978.

29. Serber R. Earadey effect in moleculars. Phys.Rev., 1932, v.41 , p.489-511 .43»Stephens P.S. Magnetic optica,! activity. Ph.D.Thesis. -Oxford Univ., 1964.44«Shen Y.R. Llagnetic optical activity. Phys.Rev., 1964» v.133» Р.А511 .

30. Stephens P.S. Magnetic circular dichroism. A2m.Rev.Phys. Chem., 1974, v.25, p.201-232.

31. Sutherland J.C., Axelrod D., Klein M.P, Zeeman Effect in Porphyrins: Zero-Field splitting of Exited Electronic States. J.Chem.Phys., 1972, v.54, p.2888-2898.

32. E.A„ The geometry and electronic structure of biologically significant molecules as observed by natural and magnetic optical activity. Ph.D.Thesis. - Berkley:Univ. of Caluf.Radiation Lab. Repot UCRL-17200, 1966.

33. Stephens P., Sue'tauka 17., Shatz P.IT. Magnetooptical rotatory dispersion of porphyrins. J.Chem.Phys., 1966, v.49, p.4592-4602.

34. Арутгонян A.M. Исследование гемсодержащих белков методами магнитной оптической активности. Канд. дисс. - Москва: ИМБ АН СССР, 1975.'

35. Sutherland J.C., Cimino G.D., Lowe J. in International Conference on Exited States Biological Molecules. Lisbon, April, 1974.

36. Kobayashi H., Shimisu Li., Fujita I. Magnetic circular dichroism of iron tetraphenylporphines. Bull.Chem.Soc.Japan, 1970, v.43j p.2335-2341 .

37. Seno Y., Kameda IT., Otsulca J. The electronic structure of ferrous heme with imidazole as the fifth ligand, II.Explanation of LICD spectra from the near IR region to the Soret region. J.Chem.Phys., 1980, v.72, p.6059-6069.

38. Antonini E., Brunori M. Hemoglobin and myoglobin in their reactions with ligands. Amsterdam:Uorth-Holland, 1971.

39. Шаронов Ю.А., Лампе И. Влияние лигандов порфиринового кольца на средство железа гема к аксиальным лигандам. Молекулярная биология, 1976, т.10, с.1183-1191.

40. Dolinger Р.Ы., Kielczewski M., Trudell J.R., Barth G., binder R.E., Bunnenberg 5., Djerassi C. Magnetic circular dichroism stadies XXV. Microsomal cytochromes. Proc.ITat.Acad. Sci.USA, 1974, v.71 , p.399-403.

41. Vickery L., Salmon A., Saver K. Magnetic circular dichroism studies on microsomal aryl hydrocarbon hydroxylase. Compari-sion with cytochrome b^ and cytochrome P 450 cam. Biochim. Bioph.Acta, 1975, v.386, p.86-98.

42. Djerassi C., Barth G., Record R., Bunnenberg E., Voelter V/. Magnetic circular dichroism studies XII. Determination of tryptophan in proteins. J.Amer.Chem.Soc., 1974, v.93, N 10, p.2545-2547.

43. Holmquist B. Magnetic circular dichroism study of proteins. -Ped.Proc., 1971, v.30, p.1179-1185.

44. Barth G., Voelter V/., Bunnenberg E., D^erassi C. Magnetic circular dichroism studies XVII. Magnetic curcular dichroism spektra of proteins. ITew metod for the quantitative determination of tryptophan. J.Amer.Chem.Soc., 1972, v.95,p.1 293-1 298.

45. Holmquist В., Vallee B.L. Tryptophan quantitatioii by magnetic circular dichroism in native and modified proteins. -Biochemistry, 1973, v.12, p.4409-441 7.

46. Mc Farland T.M., Coleman J.E. Magnetic circular dichroism of tryptophanyl residnes in proteins. Asurin and carbonic anhydrases. Eur.J.Biochem., 1972, v.29, p.521-527.

47. V7eser U., Barth G., Djerassi C., Hartraan PI.J., Krauss P., Voelcker G., Voelter \7., Voetscli '7. Purified apo-erythrocup-rein. Biochim.Bioph.Acta, 1972, v.278, p.28-44.

48. Gabriel Ы,, Godbillon P., Larcher D., Rinnert H., Thilion C. Spin changes in hemoproteins. Experimentia, 1972, v.28, p.1019-1 020.

49. Eckstein H., Barth. G., binder R.E., Bunnenberg E., Djerassi C. Uagnetic circular dichroism studies XXIV. Kinetic studiesof the oxidation of tryptophan in proteins. Justus Lie-biss Ann.Сhem., 1974, v.6, p.990-995.

50. Thomson A.J,, Brittain Т., Greenwood C., Springall J.

51. Determination of the heme spin states in cytochrome c oxidase using magnetic circular dichroism. EEBS Letters,1976, v.67, p.94-96.

52. Brittain T., Springall J., Greenwood C., Thomson A.J. Low-temperature studies on mixed-vale nee cjrtochrome oxidase by using magnetic circular dichroism. Evidence for heme-heme interactions. Biochem. J., 1976, v.159. p.811-813.

53. Thomson A.J., 3rittain T., Greenwood C., Springall J.P. Determination of the heme spin states in cytochrome c oxidase using magnetic circular dichroism. Biochem.J.,1977, v.165, p.327-336.

54. Blume Li., V/atson R.E. Theory of spin-orbit coupling in atoms. Coupling constant. Proc.Roy.Soc., 1962, V.A270, p.127-1 43.

55. Bade D., Parak P. Investigation of the electronic term she-me of deoxygenated human hemoglobin by a least square fit procedure using simultaneosly magnetic susceptibility and Moessbauer data. Bioph,Struct.Llech., 1976, v.2,p.21 9-231 .

56. Henry C.H., Schnatterly S.E., Slichter C.P. Effect of applied fields on the optical properties of color centers. -Phys.Rev., 1965, V.A583.- ¿ио

57. Stephens P.J. Exited-state magnetic moments throuts moment analysis of magnetic circular dichroism. Chem.Phys.Letters, 1968, v.2, !>T 4, p.241-244.

58. Веллюз JI., Легран М., Грожан М. Оптический круговой дихроизм.-Мир, 1967, с.83.

59. Кучис Е.В. Стабильный избирательный низкочастотный усилитель. -Приб. Техн. Эксперим., 1966, т.5, с.139-140.

60. Арховский В.Ф. Схемы переключения аналоговых сигналов. -Энергия, 1970, с.130.91 .Шаронов Ю.А. Автоматический спектрополяриметр для исследования эффекта Фарадея в видимой и УФ областях спектра. Оптика и спектроскопия, 1968, т.25, с.930-937.

61. Geraci G-., Ting-Kai Zi. Circular dichroism of isolated and recombined hemoglobin chains. Biochemistry, 1969, v.8, p.1849.

62. Berman 1,1., Benesch R., Benesch R.E. Removal of organic phosphates from hemoglobin. Arch.Biochem.Biophys., 1971,v.145, p.236-239.

63. Hargoliash E., Prohv/ist IT. Spectrum of horse-heart cytochrome с . Biochem.J., 1959, v.71 , p.570-582.

64. Dunford H.B., Stillman J.S. On the function and mechanism of action of peroxidases, Coord.Chem.Reveiws, 1976, v.19» p.187-193.

65. Chance B. The effect of pH upon the equilibria of catalase compound. J.Biol.Chem., 1952, v.194, p.483-501.с и г —

66. Stillman LI.J., Tomson A.J. Orbital reduction factor in the lowest exited states of the phtalocys.nine ring and their measurement by magnetic circular dichroism spectroscopy. --JjChem.Soc., Faraday II, 1974, v.70, H 5, p.705-714.

67. Taylor C.P.S. The EPR of low spin heme coplexes. Relation of the tp hole model to the directional properties of the g tensor, and a new metod for calculation the ligand field parameters. Biochim.Bioph.Acta, 1977, v.491 , H 1, p.137-149.

68. Tasaki A., Otsuka J., Kotani M. Magnetic susceptibility masurement on hemoproteins doun to 4.2K. Biochim.Bioph. Acta, Berl., 1967, v.140, p.284-290.

69. Eaton Y/.A., Hochstrasser R.M. Electronic spectrum of single crystals of ferricytochrome. J.Chem.Phys., 1967, v.46, p.2533-2542.

70. Otsuka J. Electronic structures of iron ions in hemoproteins. Molecular Mechanism of Ensyme Act, - 011 I-TRI Svmp. Mod.Biol., Tokio, 1972, p.133-163. 104. Ойнеев А.П., Шаронов Ю.А., Шаронова Н.А., Фигловский В.А.,<cuu —

71. Seno Y., Kameda IT., Otsuka J. The electronic structure of ferous heme with imidasole as the fifth ligand. I. SGP -LCAO ASLIO and CI calculation on the low-lying multiplets and optically allowed exited states. - J.Chem.Phys., 1980, v.72, p.6048-6058.

72. OS.Blyumenfeld L.A., Davydov R.LI. Chemical reactivity of metal-loproteins in conformationaly out-of-equilibrium state. -- Biochim.Bioph.Acta., 1979, v.549,p.255-280.

73. Gibson Q.H. Photochemical formation of a quickly reacting form of hemoglobin. Biochem.J., 1959, v.71 , p.293-303.

74. HO.Duddell D.A., Horris R.J., Richards J.T. nanosecond laser photolysis of aqueans carbonmonoxy- and oxyhemoglobin. -Biochim.Bioph.Acta, 1980, v.621 , p.1-9, IT 1 .

75. Greene B.I., Hochstrasser R.M., V/eisman R.B., Eaton V7.A.

76. Spectroscopic studies of oxy and carbonmonoxy-hemoglobinafter pulsed optical oxitation. Proc.ITath.Acad.Sci. USA, 1978, v.75, P.5255-5259.

77. Alpert B., Banerjee R., Lindguist Z. Rapid structural changes in human hemoglobin studied by laser photolysis. --Biochem.Bioph;ys.Res.Commun., 1972, v.47, p. 187-193.

78. Alpert B,, Banerjee R., Lindguist S. Kinetics of conformational chenges in hemoglobin, studied by laser photolysis. Proc.ITath.Acad.Sci. USA, 1974, v.71 , H 3, p.558-562.

79. Alpert B., Ho'hsni S., Lindquist Z., Tfibel P. Transient effects in nanosecond laser photolysis of carboxyhemoglobin. "Cage" recombination and spectral evolution of the protein. -Chem.Phys.Lett., 1979, v.64, p.11-13.

80. Daddell D.A., Morris R.J., Richards V.T. Ultra-fast recombination in nanosecond laser fotolysis of carbonyl hemoglobin. JCS.Chem.Commun., 1979, p.75-76.

81. Shank C.Y., Ippen E.P., Berrohn R. Time-resolved spectroscopy of hemoglobin and its complexes with subpicosecond optical pulses. Science, 1976, v.193, p.50-51.

82. Hoe I.J., Eisert W.G., Rentzepis P.M. Picosecond photodissociation and subsequent recombination processes in carbon monoxide hemoglobin. Proc.Hath.Acad.Sci. USA, 1978, v.75, p.123-127.

83. Eisert V;.G., Degenkolh E.O., IToe L.V., Rentzepis P.I.I. Kinetics of carboxymyoglobin and oxymyoglobin studied by picosecond spectroscopy. Biophys.J., 1979» v.25, p.455464.

84. Lyons K.B., Friedman J.II., Flenry P.A. Nanosecond transient Raman spectra'of photolyzed carboxyhemoglobin. Hature, 1978, v.275, p.565-566.

85. Srivastava R.B., Rchuyler Ы.'.'/., Dosser L.R., Purcell F.J., Atkinson G.1I. Resonance Raman spectra of cytochrome c and oxyhemoglobin using pulsed laser oxitation and optical multichannel detection. Chem.Phys.Lett., 1977, v.56, p.595-596.

86. Blyumenfeld L.A., Davydov R.U., I.lagonov S.I.I., Vily R.O. Studies on the conformational changes of metalloproteins induceed by electrons in v/ater-ethyleneglycol solutions at low temperatures. Hemoglobin. FEBS Lett, 1974, v.49, p. 246-248.

87. Магонов С.Н., Арутюнян A.M., Блгоменфельд Л.А., Давыдов P.M., Шаронов Ю.А. Низкотемпературное восстановление пероксида-зы. Докл. АН СССР, 1977, т.232, №3, с.695-698.

88. Магонов С.Н., Давыдов P.M., Блюменфельд Л.А., Арутюнян A.M., Шаронов Ю.А. Спектры поглощения и магнитного кругового дихроизма гемсодержащих белков в неравновесных состояниях.

89. I. Комплексы пероксидазы. Мол. Биол., 1978, т.12, с.I191—I197.

90. Peruts LI.Р. Structure and mechanism of hemoglobin. Britich Lied.Bull., 1976, v.32, IT 3, p. 195-208.

91. Phillips S.E.Y. Structure of oxymyoglobin. Nature, 1978, v.273 5 p.2 17-218.

92. A.P.Mineyev, Yu.A.Sharonov, N.A.Sharonova, Yu.A.Lysov, V.A.Piglovsky. Ж d - Interaction and the Temperature Dependent Magnetic Circular Dichroism Spectra of Low Spin Ре(III)-Heme-Compounds, - Theoret.Chim.Acta (Berl.), 1983, v. 63, p. 421-438.