Об агрегации в бинарных биополимерных системах

Основным структурным белком, на долю которого приходится около 50 % массы всех водорастворимых белков хрусталика человеческого глаза, является α-кристаллин. Одна из основных функций α-кристаллина – шаперонная, обуславливающая необновляемость белков в процессе жизнедеятельности. α-Кристаллины частично или полностью стабилизируют развернутые белки, препятствуя образования осадка, что способствует сохранению прозрачности хрусталика и снижению риска возникновения ряда заболеваний, в том числе катаракты. С другой стороны, это явление можно рассматривать в рамках материаловедения при  решении вопроса замедления процессов старения полимеров. В данном исследовании на примере бинарной  системы α-лактальбумин–αA-кристаллин рассмотрены способы замедления процесса агрегации α-лактальбумина в растворе. С этой целью экспериментальные данные по скорости изменения процесса агрегации были формализованы, то есть выражены через температуры перехода и функции пластификации  компонентов. Предложенные выражения позволяют уточнить концентрационную зависимость начальной скорости агрегации, ее порядок, а также количественно оценить влияние дозы УФ-облучения на процесс старения системы. Физически полученный результат означает, что повышение содержания α-кристаллина приводит к дополнительному блокированию водородных связей в поверхностных слоях α-лактальбумина и, соответственно, к увеличению пластифицирующего эффекта. Кроме того, полученное выражение энергии активации перестроения цепи полимера позволяет учесть влияние ИК-излучения на развитие так называемой тепловой катаракты (обычно имеет место у стеклодувов, сталеваров, кузнецов, сварщиков и людей других профессий), когда этиологическим фактором являются ИК-лучи с длиной волны от 0,74 до 2,50 мкм, которые свободно проходят через роговую и радужную оболочки, не повреждая их, и в значительной степени адсорбируются хрусталиком, что приводит к его перегреву.

α-лактальбумин, кристаллин, бинарная система, порядок агрегации, функции пластификации, температуры перехода