ИСТИНА

Флуоресценция тиофлавина Т (ThT) уже около пятидесяти лет успешно используется для диагностики возникновения амилоидных фибрилл, образование которых сопутствует развитию тяжелых заболеваний человека: болезни Альцгеймера и Паркинсона, прионных заболеваний и еще более 25 других заболеваний. В последнее десятилетие ThT стал не только средством тестирования образования амилоидных фибрилл, но и инструментом для изучения их структуры и механизмов образования, что крайне актуально не только для молекулярной медицины, но также для получения новых знаний в области фолдинга белков и, в связи с исключительными прочностными характеристиками амилоидных фибрилл, для материаловедения. Очевидно, что успех использования ThT для изучения структуры амилоидных фибрилл в значительной мере зависит от того, насколько хорошо поняты фотофизические свойства красителя и механизм его взаимодействия с фибриллами. Большинство исследователей придерживаются той точки зрения, что ThT встраивается в фибриллы в мономерной форме и что основным фактором, определяющим существенное (в некоторых случаях в несколько тысяч раз) возрастание квантового выхода его флуоресценции, является ограничение подвижности фрагментов молекулы красителя (бензтиазольного и аминобензольного колец) друг относительно друга в возбужденном состоянии. Тем не менее, регулярно появляются статьи, в которых возрастание интенсивности флуоресценции ThT при его встраивании в амилоидные фибриллы связывают с агрегацией молекул красителя: образованием димеров, эксимеров и даже мицелл. Целью настоящей работы стало сравнительное изучение спектральных свойств ThT, встроенного в амилоидные фибриллы, и свободного красителя в водном растворе в широком диапазоне его концентраций. Решение этой задачи было бы невозможно без использования спектрофлуориметра Cary Eclipse, который позволяет работать с растворами с практически сколь угодно высокой оптической плотностью, и специального подхода, разработанного нами для учета эффекта внутреннего фильтра. В настоящей работе впервые были определены спектральные свойства ThT в диапазоне его концентраций от 3•10^(-6) до 3•10^(-2) М (что соответствует оптическим плотностям раствора от 0.1 до 1000). Было показано, что в водном растворе ThT может образовывать эксимеры, однако их спектральные характеристики существенно отличаются от флуоресценции ThT, инкорпорированного в амилоидные фибриллы. Сделан вывод о том, что флуоресценция ThT, связанного с фибриллами, обусловлена его мономерной формой. Выполнение данной работы демонстрирует широкий потенциал предложенного нами метода для изучения взаимодействия флуоресцентных красителей, образования димеров, эксимеров, коцентрационного самотушения, влияния эффектов внутреннего фильтра на спектральные характеристики хромофора и его квантовый выход.