Направление: 011200 Физика
Профиль: Молекулярная Биофизика
Кафедра Молекулярной Биофизики и Физики Полимеров
Научный руководитель: к. ф.-м. н., доцент А.М. Поляничко
Рецензент: к. б. н. О.В. Анацкая

Определение вторичной структуры белков в водном растворе по спектрам ИК поглощения.
Романов Николай Михайлович.

Вторичная структура белка является очень важным аспектом для правильного функционирования белка. Изучение вторичной структуры даёт нам понимание механизмов работы белка. Спектроскопия ИК поглощения даёт нам возможность отождествления большого числа типов вторичной структуры белков (α-спираль, параллельные и антипараллельные β-слои, различные β-повороты, спирали 310, 516 и др.) при меньших трудозатратах как в методах рентгеноструктурного анализа и ЯМР .
ИК спектроскопия поглощения представлена двумя методами: методом пропускания и методом нарушенного полного внутреннего отражения. Исследования этими методами вторичной структуры дополняются методом УФ спектроскопии и методом кругового дихроизма в УФ области.
Данная работа посвящена анализу воздействия ионов металлов на вторичную структуру белка, а также отработке эксперимента и анализа полученных данных. В качестве модельного белка взят белок БСА (бычий сывороточный альбумин).
Анализ вторичной структуры белка проводился по полосе поглощения амид I путём разложение данной полосы на сумму Гауссовых контуров. Анализ вторичной структуры белка БСА проводился в различных растворителях. По ИК спектрам проводился также анализ изменения вторичной структуры белка при образовании комплекса белка с ионами металлов.
В ходе работы получены следующие результаты:
1.	На примере белка БСА показано, что анализ вторичной структуры белков по спектрам ИК поглощения в D2O дает результаты, хорошо согласующиеся с данными, полученными другими методами.
2.	Получены данные о вторичной структуре БСА в комплексе с ионами меди, марганца, магния и кальция.
На основе полученных результатов можно сделать следующие выводы:
1.	Использование ИК спектроскопии для анализа вторичной структуры белков в растворе позволяет отождествить больше различных типов вторичной структуры, чем другие распространенные спектральные методы, такие как КД в УФ области.
2.	Подбор условий эксперимента для измерений в разных растворителях показал, что для исследования белков оптимальным является метод пропускания в растворах D2O. Этот метод также пригоден и для количественного анализа вторичной структуры других белков.
3.	Результаты, полученные в работе, хорошо согласуются с данными других авторов относительно вторичной структуры этих белков, что подтверждает надёжность метода.

Список публикаций

1.	A. Polyanichko, I. Belaya, N. Romanov, E. Kostyleva, E. Chikhirzhina. Interaction of DNA with Nuclear Proteins and Diamminedichloroplatinum(II) Studied by Infrared Spectroscopy. // European Conference on the Spectroscopy of Biological Molecules 15. -25 - 30 August 2013. Oxford. Book of Abstracts, p.114.

2.	A. Polyanichko, N. Romanov, T. Starkova, E. Kostyleva, E. Chikhirzhina. Analisys of the secondary structure of linker histone H1 based on IR absorption spectra. // Cell and Tissue Biology, 8(4).2014. 352-358.

3.	А. Поляничко, Н. Романов, Т. Старкова, Е. Костылёва, Е. Чихиржина. Анализ вторичной структуры линкерного гистона Н1 по спектрам инфракрасного поглощения. // Цитология, т. 56, №4. 2014. стр. 316-322. 

4.	Н. Романов, Ю. Баранова, Е. Чихиржина, А. Поляничко. Изучение вторичной структуры белков BSA и H1 методами ИК- и КД- спектроскопии. // XXVII зимняя молодежная научная школа «Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии». -9 – 12 февраля 2015. Москва. стр. 64.