Аннотация:В работе предложена методика изготовления поперечного сечения человеческого волоса путём заморозки и излома в жидком азоте. Метод не требует использования микротома и фиксирующих веществ. Показано, что заморозка волоса в жидком азоте не влияет на его КР спектры.
Приведены результаты исследования поперечного сечения волоса. Выявлено, что при переходе от кутикулы к кортексу концентрация дисульфидных связей уменьшается, при этом часть из них переходит от гош-гош-гош к транс-гош-транс конформации. Кроме того, происходит увеличение содержания -спиральных элементов и уменьшение концентрации -структур и неупорядоченных элементов. Изменения молекулярной структуры волоса при переходе от периферии к центру хорошо согласуются с литературными данными.
В результате сравнения спектров человеческого волоса, расположенного соосно с возбуждающим излучением и перпендикулярно ему, показано, что использование различных экспериментальных конфигураций при КР микроспектроскопии человеческого волоса может приводить к разным результатам. Это связано с поляризационной чувствительностью КР спектров волос, которая проявляется даже при возбуждении деполяризованным излучением, а также с различием между аксиальным и латеральным разрешениями микроскопа. Отметим, что исследование волоса, расположенного горизонтально, может быть применено для изучения поляризационно-чувствительных структур, например, -спиралей. Изучение поперечного сечения волоса при заведении возбуждающего излучения перпендикулярно его торцу не требует учёта дополнительных поправок, имеет значительное преимущество в разрешении, однако подразумевает получение свободной поверхности волоса в поперечном сечении.
В работе приведены результаты сравнения КР спектров седого человеческого волоса до и после УФ облучения. Выявлено, что уже после часа облучения в структуре человеческого волоса происходят изменения, связанные с разрывом дисульфидных мостиков, что приводит к нарушению стабильности структуры белка. Однако такое внешнее воздействие на волосы не приводит к изменениям во вторичной структуре. При длительном УФ облучении человеческого волоса (в течение 5 и 12 часов) происходит переход части дисульфидных связей от гош-гош-гош к транс-гош-гош конформации. При этом происходит перераспределение концентраций компонент вторичной структуры белка, а именно уменьшение содержания α-спиралей и увеличение концентрации β-структур.
1. Седой человеческий волос является хорошей модельной системой для изучения контролируемых конформационных процессов в фибриллярных белках-кератинах.
2. Методика получения поперечного сечения волоса, предложенная в работе, может быть использована в исследованиях человеческого волоса методами, не допускающими конфокальный режим измерений (например, методом ИК микроспектроскопии).
3. Результаты работы могут быть положены в основу экспериментальных исследований белков кожи человека.