ИСТИНА

Развитие нанотехнологий ведет к использованию нано- и микроразмерных объектов в различных областях, в частности, в медицинской диагностике и терапии. Взаимодействие нанообъектов с клетками происходит через клеточные мембраны, поэтому изучение взаиодействия наночастиц с мембранами и мембранными белками представляется важным. Несмотря на успехи в этой области, многие вопросы остаются неясными. Настоящая работа посвящена исследованию взаимодействия серебряных наночастиц (AgНЧ) с пурпурными мембранами (ПМ) из Halobacterium salinarum, содержащими светочувстви- тельный белок бактериородопсин (БР) с хромофором ретиналем [1–2]. Исследования влияния AgНЧ на фотоцикл БР выполнены методом флеш-фотолиза. Обнаружено, что AgНЧ ускоряют фотоцикл БР дикого типа. Сопоставлены данные по влиянию AgНЧ на БР дикого типа и на его мутантную форму D96N. Благодаря замене аминокислотного остатка аспарагиновой кислоты в положении 96 на аспарагин, из белка удален донор протона, необходимый для быстрого завершения фотоцикла БР. В результате, протон, необходимый для завершения фото- цикла, должен поставляться с поверхности мембраны. Это позволяет оценить влияние AgНЧ на процессы проникновения протонов внутрь ПМ. Длительность процесса транспорта протона с поверхности мембраны до основания Шиффа ретиналя, увеличивает время жизни депротонированной М-формы белка. Обнаружено, что в результате взаимодействия AgНЧ с ПМ длительность фотоцикла дикой формы БР уменьшается, а у мутанта D96N, наоборот, увеличивается. Можно полагать, что в обоих случаях НЧ модифицируют зарядовое состояние поверхности ПМ таким образом, что электростатическое поле уско- ряет движение протонов выходящих из ПМ и замедляет протоны, движущиеся по направлению внутрь ПМ. Оптимизированы условия получения ГКР спектров как дикой формы БР, так и его мутанта D96N. Показано, что в ГКР- активных областях (так называемых "горячих" точках) AgНЧ существенно изменяют свойства БР. Фотоцикл БР в ГКР- активных областях полностью подавлен. При этом, воздействие AgНЧ «замораживает» форму БР, фиксируя молекулу в том состоянии, в котором она находилась в момент инкубации в AgНЧ. Обнаруженные особенности вносят вклад в понимание процессов взаимодействия НЧ с мембранным белком БР и могут иметь существенное значение для создания таких оптоэлектронных гибридных систем с участием БР, в которых параметры его фотоцикла могут контролироваться с помощью НЧ.