Получены Раман спектры политрипептида poly(Gly-Pro-Pro) и коллагена I типа в растворах оксида дейтерия. Частоты валентных карбонильных колебаний типа A рассчитаны согласно модели слабосвязанных осцилляторов, в рамках теории возмущений для полипептидных структур с учетом динамических резонансных взаимодействий диполей перехода. Рассчитанные частоты удовлетворительно согласуются с экспериментальными частотами полосы Амид I в Раман спектрах.

С использованием методов ИК спектроскопии, пьезогравиметрии и анализа изотерм гидратации с помощью модели адсорбции Д'Арси и Ватта проведено комплексное исследование влияния минерализации гидроксиапатитом на гидратацию и структурное состояние коллагена. Получено, что минерализация приводит к частичному закрытию центров гидратации коллагена, при этом нарушается формирование наружного слоя гидратной оболочки тройной спирали и увеличивается энергия связывания молекул воды во внутреннем слое гидратной оболочки, минерализация коллагена сопровождается частичным изменением его конформации.

Расшифровка молекулярных механизмов узнавания белками конкретных последовательностей ДНК - одна из основных задач современной биологии. Рассмотрены результаты статистического анализа структурных баз данных, полученных различными исследователями при изучении конформационных особенностей фрагментов свободной ДНК и ДНК в комплексах с белками, которые могут быть полезными при выяснении механизмов белково-нуклеинового узнавания. Анализ литературных данных позволил сделать следующие обобщения. Способность двойной спирали ДНК принимать альтернативные конформации, в том числе сахарофосфатным остовом, является "внутренним" свойством, присущим определенным последовательностям ДНК. Такие конформационные перестройки могут служить потенциальными источниками проявления уникальных особенностей геометрии различных динуклеотидных шагов и/или отдельных нуклеотидов и нарушать стэкинг оснований и/или изменять площадь доступной поверхности атомов и быть критериями для узнавания участка ДНК белком. Изменения физических свойств, зависящих от структуры ДНК, таких как полярно-неполярный профиль и электростатический потенциал желобков, также могут использоваться белками для узнавания конкретного сайта ДНК.

Белково-нуклеиновое узнавание - важный аспект регуляции экспрессии генов, репликации ДНК и ее компактизации. Результаты изучения механизмов узнавания показывают, что последовательность нуклеотидов ДНК считывается регуляторными белками и позволяет им селективно связываться с конкретными участками ДНК. Рассмотрены процессы, происходящие при специфичном и неспецифичном комплексообразовании белков и ДНК. Основное внимание уделено прямому и непрямому механизмам сиквенс-специфичного узнавания. Приведены примеры комплексов, иллюстрирующие многообразие способов белково-нуклеинового узнавания.

Вычислены энтальпия межпептидных водородных связей и энергия гидратации коллагена, а также модельного коллагенового политрипептида poly(Gly-Pro-Pro) и определены относительные вклады энергий взаимодействий различных типов в общую энергию стабилизации трехспиральных структур коллагенового типа. Расчет проведен на основании данных комплекса экспериментальных физических методов: ИК спектроскопии, пьезогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии.