Оберіть свою мову

Телефонний довідник

 
 

GoogleTranslate

Ukrainian English Estonian French German Italian Latvian Lithuanian Polish Spanish
 

 Шановні колеги! Науковий семінар Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України «Актуальні проблеми сучасної біохімії» продовжує свою роботу. На черговому засіданні семінару, яке відбудеться 20-го березня 2012 р. (вівторок) о 10-30 в Актовій залі Інституту, планується заслухати доповідь завідувача кафедри якості, стандартизації та органічної хімії Черкаського національного університету ім. Богдана Хмельницького професора Мінаєва Бориса Пилиповича на тему  «Магнітні і спінові ефекти при активації кисню оксидазами та цитохромом Р450». Традиційно до  цього листа додається файл із тезами доповіді (в авторському виконанні). Запрошую до участі у роботі нашого семінару. З повагою – С.О.Костерін.

 

Професор Мінаєв Борис Пилипович
(завідувач кафедри якості, стандартизації та органічної хімії Черкаського національного університету ім. Богдана Хмельницького)

«МАГНІТНІ І СПІНОВІ ЕФЕКТИ ПРИ АКТИВАЦІЇ КИСНЮ ОКСИДАЗАМИ ТА ЦИТОХРОМОМ Р450».


Основну увагу доповіді приділено внутрішнім магнітним полям, обумовленим так званою спін-орбітальною взаємодією, яка добре відома в атомах, але її роль в молекулах і активних центрах ферментів була мало зрозуміла до робіт Мінаєва. Дослідження фізико-хімічних механізмів дії спін-орбітальної взаємодії в кисні і природи його атмосферних смуг поглинання світла дозволило Мінаєву Б. П. пояснити природу світіння синглетного кисню О2 (а1?g) в біологічних розчинах, а також механізми його тушіння і сенсибілізації, важливі для фотодинамічної терапії раку. Для біофізичної хімії важливе значення мають дослідження з вивчення механізмів спін-орбітальної взаємодії при активації О2 в ферментативних реакціях. Активація кисню оксидазами (при відсутності виходу радикалів з активного центру ферменту) супроводжується зміною спіну на стадії утворення супероксид іону  (О2-), різким посиленням спін-орбітальної взаємодії та прискоренням триплет-синглетних переходів. Мінаєв Б. П. поянив це на основі фізично зрозумілого механізму обертання ?g-орбіталі кисню навколо О–О осі при Т–S переході. Даний механізм спін-орбітальної взаємодії є універсальним і може бути застосований для пояснення багатьох процесів біо-окиснення триплетним киснем. Це відкриття має важливе значення для біохіміків, фармакологів, фахівців з квантової хімії.
Важливе значення для біохімії мають дослідження Мінаєва Б. П. про роль спінових ефектів у реакції окиснення оксидів Нітрогену, озонолізі, ферментативних реакцій цитохромів, пероксидаз, гемового і негемового заліза. Приведені розрахунки на рівні теорії функціоналу густини (ТФГ) глюкозооксидози, купрум-амінооксидази, цитохрому Р450, пероксидази з коренем хрону.
Зв’язування молекулярного кисню Fe(II) порфірином (модель гему) досліджене на рівні ТФГ з урахуванням спін-орбітальної взаємодії (СОВ). Криві потенціальної енергії різної кратності (синглет, триплет і квінтет) для ряду станів різної симетрії по відношенню до Fe-OO площини розраховані за необмеженим за спіном методом ТФГ. Дві молекули з відкритою оболонкою основного стану (триплет O2 і квінтет Fe(II) порфірину) рекомбінують з утворенням синглетної відкритої оболонки основного стану оксигему. Процеси спін-заборонених переходів є головною рушійною силою зв’язування з молекулярного кисню гемом за допомогою СОВ-індукованого перенесення електронів від Fe2+ до O2. Параметри СОВ розраховуються за спін-обмеженим методом Хартрі-Фока з урахуванням конфігураційної взаємодії (КВ). Великий вклад у величину матричного елементу СОВ між синглетними і триплетними станами з переносом заряду на заключній стадії реакції рекомбінації дає спін-орбітальна взаємодія між двома квазівиродженими ?g молекулярними орбіталями в супероксид-аніоні. Внесок СОВ від 3d-орбіталей атомів заліза складається з внеском СОВ від кисеню. Вісь OO не збігається з віссю Fe-O, що і є основним фактором, що визначає значну величину спін-орбітальної взаємодії при зв’язуванні кисню гемом.
Мінаєв Б. П. вніс істотний внесок у розвиток такої галузі біофізичної хімії як вплив внутрішніх магнітних полів на спектри молекул і на кінетику хімічних (головним чином – ензиматичних) реакцій та роль спінових ефектів у ферментативному каталізі.