Отмечено, что одной из основных функций молекулярного шаперона GroEL (14-ти субъединичного белка клеток E. coli) является связывание полипептидных цепей, не имеющих жесткой упаковки боковых групп, и предотвращение их неспецифической агрегации. С помощью гель-фильтрации и флуориметрического титрования исследовано взаимодействие GroEL с флуоресцеин-меченым ненативным пепсином (ННП) (pH 7,5) в отсутствие и в присутствии различных лигандов GroEL (ионов <$E roman Mg sup 2+>, АДФ, АТФ и 7-ми субъединичного ко-шаперона GroES). Показана определяющая роль ионов <$E roman Mg sup 2+> в образовании комплекса GroEL с ННП при умеренной ионной силе раствора (100 мМ KCl). Адениловые нуклеотиды (АДФ или АТФ) в присутствии ионов <$E roman Mg sup 2+> уменьшают сродство GroEL к ННП и это уменьшение зависит как от природы нуклеотида и его концентрации, так и от присутствия ко-шаперона GroES. Флуориметрическое титрование показало, что в присутствии ионов <$E roman Mg sup 2+> одна молекула GroEL связывает две молекулы денатурированного пепсина со средней константой диссоциации <$E K sub diss~=~3,6~times~10 sup -9> М.

Методом дифференциальной сканирующей микрокалориметрии исследована обратимость процессов, происходящих при нагревании D-рибозы, уридина и уридин-5'-трифосфата в интервале температур от 20 до 400 <$E symbol Р>C. Получены индивидуальные кривые ДСК исследуемых веществ, из которых следует, что процессы, соответствующие эндотермическим и экзотермическим пикам выше температуры 200 <$E symbol Р>C, являются необратимыми. Обнаружено, что вид кривых ДСК, полученных с использованием открытых и герметично закрытых кювет, существенно отличается. Опыты с сухими и увлажненными образцами показали, что присутствие воды оказало различное влияние на обнаруженные процессы, которое проявилось в отсутствии эндотермического пика выше температуры 200 <$E symbol Р>C для более влажных образцов D-рибозы и уридин-5'-трифосфата, а также в уменьшении температуры максимума экзопиков. Определены температуры наблюдаемых процессов и рассчитаны их эффективные энергии активации и тепловые эффекты.

На основании анализа результатов молекулярного докинга и известных экспериментальных данных по изучению комплексообразования производной актиноцина (ActIII) и двуспиральной полирибоцитидиловой кислоты (polyrC) получены пять наиболее вероятных комплексов ActIII - polyrC, в которых рассчитанные энергии взаимодействия мишень - лиганд минимальны и комплексы стабилизируются межмолекулярными водородными связями между донорно-акцепторными группами ActIII и polyrC. В образовании водородных связей со стороны polyrC участвуют группы цитозина и/или атомы кислорода сахарофосфатного остова, а со стороны ActIII - NH2, C = O, NH-группы феноксазонового хромофора и боковых аминоалкильных радикалов. С помощью метода Монте Карло определено влияние растворителя - молекул воды на структуру комплексов, полученных молекулярным докингом. Моделирование выполнено с учетом 800 молекул воды. Показано, что молекулы воды могут дополнительно стабилизировать комплексы полинуклеотидной мишени и лиганда, занимая мостиковые положения между их донорно-акцепторными группами. На основе анализа результатов моделирования и эксперимента один из комплексов ActIII - polyrC выбран как наиболее вероятный.

Зазначено, що фізіологічна роль аденозинових рецепторів у функціонуванні ацинарних клітин (АК) слинних залоз (СЗ) залишається нез'ясованою. З використанням флуоресцентного <$E roman Ca sup 2+>-чутливого барвника фура-2/АМ виміряно концентрацію іонізованого кальцію у цитоплазмі (<$E [ roman Ca sup 2+ ] sub i>) АК підщелепної СЗ щурів у процесі активації аденозинових рецепторів. Показано відсутність прямого ефекту аденозину на <$E [ roman Ca sup 2+ ] sub i> і його здатність ефективно потенціювати підвищення <$E [ roman Ca sup 2+ ] sub i>, викликане активацією холінорецепторів (АХР) ацетилхоліном і карбахоліном. У цьому випадку стимулювальний ефект аденозину на амплітуду <$E [ roman Ca sup 2+ ] sub i>-транзиєнтів проявлявся лише за дії холіноміметиків у концентраціях, нижчих за субмаксимальну. Одержані результати свідчать про те, що в АК підщелепної СЗ функціонують P1 пуринорецептори, активація яких прямо не впливає на перебіг кальцієвої сигналізації, проте призводить до модуляції фосфоліпаза C - InsP3 сигнального шляху при АХР. Останнє, на думку авторів, може бути зумовлене фосфорилюванням InsP3-рецепторів мембрани ендоплазматичного ретикулуму цАМФ-залежними протеїнкіназами.

Математично обгрунтовано концепцію субстратного протектування (СП) у ферментативному каталізі. Залежно від величини параметра протектування розраховано кінетичні залежності концентрації продукту хімічної реакції, які в цілому якісно відтворюють її фазу наростання, а далі вихід на стаціонарний режим (насичення). Одержані теоретичні результати можуть зацікавити як у процесі конкретного аналізу експериментів із СП у ферментативному каталізі, так і у процесі дослідження дії АТФ як протектора стосовно АТФ-азної активності міозину у разі м'язового скорочення.

Рассчитано искажение собственного постоянного магнитного, электрического и электромагнитного поля, излучаемого биологическим объектом (БО) в процессе его жизнедеятельности (ЖД) окружающими предметами: металлом, диэлектриком, магнетиком, сверхпроводником. Показано, что в ряде случаев такое искажение не мало и может влиять на дальнейшие процессы ЖД организма. На основании этих расчетов разработана методика, позволяющая как измерять собственные магнитное, электрическое и электромагнитное поля БО без искажений, так и адекватно влиять на биологические процессы. Предложен механизм биолокации. Результаты расчета удовлетворительно согласуются с экспериментом.

Построена модель колебательной динамики макромолекулы ДНК с противоионами, нейтрализующими фосфатные группы остова двойной спирали. Для B- и A-форм ДНК определены параметры модели, описывающей ион-фосфатные колебания (ИФК). Рассчитан спектр конформационных колебаний ДНК для ионов <$E roman Li sup +>, <$E roman Na sup +>, <$E roman K sup +>, <$E roman Rb sup +> и <$E roman Cs sup +>. Показано, что частота ИФК лежит в диапазоне от 90 до 250 <$E roman см sup -1> и зависит от сорта противоиона. При переходе двойной спирали из B-формы в A, частота ИФК изменяется. Результаты расчетов качественно согласуются с экспериментальными данными.

Методами спектрофотометрии и спектрофлуориметрии изучены спектральные характеристики клеток дрожжей Saccharomyces cerevisiae, модельных мембранных систем (микросомы) и некоторых биополимеров (сывороточный альбумин быка (САБ) и холинэстераза (ХЭ)) до и после воздействия разных доз озона (ДО). Показано, что действие озона на изучаемые объекты имеет четкий дозозависимый характер. Установлено пороговое значение ДО, при которой начинает проявляться деструктивное действие озона на клетки дрожжей. Обнаружено снижение микровязкости аннулярных липидов микросом под действием озона. Показано, что собственная флуоресценция ХЭ и САБ возрастает при воздействии некоторых малых ДО. При высоких ДО интенсивность собственной флуоресценции ХЭ и САБ снижается вплоть до полного исчезновения, что указывает на глубокую деструкцию этих молекул под действием озона.

Впервые исследованы фазовые переходы и процессы стеклования систем вода - N-ацетилэтаноамин (степень полимеризации n = 1,7 - 8) методом дифференциальной сканирующей калориметрии в температурном диапазоне <$E -150~symbol Ш~0~symbol Р>C. Построены диаграммы физических состояний, установлены закономерности развития стеклообразного и кристаллического состояний в зависимости от концентрации исследуемых веществ. С увеличением степени полимеризации исследуемых систем наблюдается рост стабильности аморфного состояния и увеличение концентрационного диапазона развития кристаллической фазы из аморфного состояния при нагреве. Показана их криозащитная активность в отношении различных биологических объектов в зависимости от структуры, степени полимеризации и молекулярно-массового распределения.

Проведен расчет частотных сдвигов валентных колебаний CO-групп, вызванных динамическим резонансным взаимодействием карбонильных колебаний атомов в коллагеновых структурах (Gly-Pro-Hyp)2-Gly-Phe-Hyp-Gly-Glu-Arg-(Gly-Pro-Hyp)3 и (Pro-Hyp Gly-)3-Ile-Thr-Gly-Ala-Arg-Gly-Leu-Ala-Gly-(Pro-Hyp-Gly)4 в диполь-дипольном приближении на основании теории молекулярных экситонов. Рассчитаны спектральные параметры основных компонентов тонкой структуры полосы Амид I ИК Фурье спектра природного коллагена и сделаны их отнесения.

На основании известного решения для спектров мощности доплеровских сигналов, формируемых откликом линии тока, получены общие аналитические выражения для полных доплеровских спектров мощности при рассеянии импульсных сфокусированных волновых пучков на аксиально-симметричных потоках. Получено, в частности, выражение для пуазейлевского потока, устанавливающее коэффициент пропорциональности между средней по сечению кровеносного сосуда скоростью потока крови и средней частотой доплеровского спектра. Найденные выражения позволяют повысить точность измерения диагностически важных параметров потоков крови.

На основании современных представлений о клеточном иммунитете сформулирована базовая теоретическая модель этого явления в виде системы уравнений баланса иммунокомпетентных клеток, макрофагов, антигенов и антител. Система уравнений описывает динамику клеточного иммунного ответа на попадание в организм антигена и ее можно использовать для анализа аутоиммунного тиреоидита.

Предложено формализованное описание N-компонентной смеси взаимодействующих ароматических молекул в водном растворе с возможностью расчета наблюдаемого в ЯМР эксперименте протонного химического сдвига каждой из растворенных компонент (N-STOCH модель). На основании N-STOCH модели разработан компьютерный алгоритм расчета динамического равновесия многокомпонентной смеси, адекватность которого эксперименту протестирована на примере трехкомпонентной смеси антибиотика дауномицина, витамина B2 и кофеина.

Изучена возможность применения теории "застежка-молния" (ЗМ) для описания фазовых равновесий в системах, образованных синтетическими олиго- и полинуклеотидами: (dAn и dTn) в растворах с ионами <$E roman Mg sup 2+>. В рамках модели ЗМ получены формулы для описания переходов триплекс - дуплекс (<$E 3~symbol О~2>), дуплекс-однонитевые клубки (<$E 2~symbol О~1>). С использованием экспериментальных данных для температуры Tm и энтальпии <$E DELTA H> для этих переходов рассчитаны значения энтропии и параметров, характеризующих зависимость свободной энергии Гиббса от концентрации ионов. Определены зависимости Tm и ширины интервалов переходов <$E DELTA T> от длины полимеров, их концентрации в растворе и от содержания ионов <$E roman Mg sup 2+>. Полученные расчетные значения хорошо согласуются с имеющимися экспериментальными данными.

Методами спектрофотометрии и спектроскопии комбинационного рассеяния (Раман спектроскопии) исследовано комплексообразование в водных растворах производного актиноцина актиноцил-бис-(3-диметиламинопропил)амина (ActIII) с двуспиральной структурой полирибоцитидиловой кислоты poly(C) <$E cdot> poly(C+). Численный анализ спектрофотометрических концентрационных зависимостей позволил установить интервалы P/D (P - моли фосфата, D - моли лиганда), в которых преобладают комплексы с разными типами связывания лигандов (мономерно связанный и агрегированный) с двуспиральной структурой poly(C). На основе полученных Раман спектров комплексов ActIII - poly(C) <$E cdot> poly(C+) определены группы атомов лиганда ActIII, участвующих в образовании комплексов с полинуклеотидной матрицей по типу внешнего связывания.

Досліджено вплив фактора переносу імунної реактивності до корпускулярних антигенів Staphylococcus aureus на АТФ-азну активність і реакцію суперпреципітації актоміозину серцевого м'яза. Одержані результати експериментальних досліджень вказують на здатність цієї імуноактивної субстанції лейкоцитів підсилювати <$E roman Ca sup 2+>, <$E roman Mg sup 2+>-АТФ-азну активність і змінювати параметри реакції суперпреципітацію актоміозину, а за певних умов - частково усувати пригнічувальну дію донора екзогенного оксиду азоту - нітропрусиду натрію.

Методом одно- и двумерной ЯМР спектроскопии (500 МГц) исследовано комплексообразование антибиотика ногаламицина (NOG) с антиопухолевыми антибиотиками (АОА) дауномицином, митоксантроном и актиномицином D в водном растворе. Получены равновесные параметры гетероассоциации антибиотиков и построены наиболее вероятные структуры 1:1 гетерокомплексов в водном растворе. Показано, что NOG образует комплексы с ароматическими антибиотиками, характеризуемыми промежуточными энергетическими параметрами в сравнении с параметрами самоассоциации этих молекул. Сделаны выводы об особенностях структуры 1:1 гетерокомплексов АОА в растворе.

Досліджено вплив кардіоліпіну на структурний стан модельних мембран за допомогою методу ексимеризації пірена. Відношення інтенсивності флуоресценції ексимерів до інтенсивності мономерів зменшилось на 11 % у разі підвищення концентрації кардіоліпіну від 0 до 10 %, що можна пояснити конденсацією ліпідного бішару. У разі збільшення концентрації кардіоліпіну до 20 і 40 % відношення інтенсивності ексимерів до інтенсивності мономерів зростало, що свідчить про зменшення щільності пакування ліпідних молекул. Обговорено біологічну роль кардіоліпіну.

Исследована дальнодействующая составляющая коэффициентов SO(3)-инвариантных разложений анизотропных межмолекулярных взаимодействий (U-коэффициентов) для леннард-джонсовских взаимодействий между силовыми центрами (атомами). Для простой геометрической модели обнаружен эффект инверсии зависимостей U-коэффициентов от межмолекулярных расстояний как функции молекулярной анизометрии. Обсуждены возможные проявления этого эффекта в экспериментально наблюдаемых свойствах сложных жидких и жидкокристаллических систем и его роль в образовании микрогетероструктур.

За допомогою математичного моделювання досліджено фізичні основи процесів розсіяння ультразвукових хвиль біологічними тканинами, а також оцінено вплив розподілу поперечних перерізів розсіювачів та їх середнього розміру на обвідну одержаного сигналу відлуння. Для досліджень вибрано модель м'яких тканин як сукупності випадково розподілених дискретних розсіювачів (ДР). На підставі результатів запропоновано методику реконструкції параметрів паренхіматозних органів і спосіб визначення стану їх тканин. Також показано, що на базі моделі ДР із випадковими параметрами можна класифікувати та ідентифікувати біологічні тканини за їх ультразвуковими зображеннями.