ИСТИНА

Основным научным направление кафедры молекулярной физиологии является исследование молекулярных механизмов зрения. 1. Сравнительное исследование сверхбыстрых прямой и обратной фотореакций двух ретиналь-содержащих белков – зрительного (фоторецепция) и бактериального (бактериородопсин, фотосинтез) родопсинов, проведённое при помощи уникальной фемтосекундной трёхимпульсной лазерной установки с двумя возбуждающими и третьим зондирующим импульсами, показало, что квантовые выходы прямой и обратной реакций зрительного родопсина существенно различаются (0.65 и 0.16 соответственно), в то время как бактериального – близки (0.55 и 0.50 соответственно). Предполагается, что в зрительном родопсине механизм взаимодействия хромофора (11-цис ретиналя) с ближайшим белковым окружением в хромофорном центре опсина становится в ходе эволюции более совершенным, обеспечивая большую эффективность прямой фотохимической реакции изомеризации 11-цис ретиналя, запускающей процесс фототрансдукции. (Совместно с ИБХФ РАН, ИХФ РАН и ИБХ РАН). 2. Методом малоуглового рассеяния нейтронов предпринята попытка оценить межмолекулярные расстояния зрительного родопсина в мембране нативного фоторецепторного диска. Согласно предварительным данным, упаковка молекул родопсина в фоторецепторной мембране чрезвычайно плотная: межмолекулярное расстояние между молекулами составляет всего 20-15 Å. Готовится статья к печати. (Совместно с Лабораторией нейтронной физики имени И.М. Франка Объединенного Института Ядерных Исследований, Дубна). 3. Исследование механизмов спектральной настройки зрительных пигментов и спектральной чувствительности глаза ракообразных – морской и озёрной популяций креветок Mysis relicta (род Mysis; Mysida, Crustacea), обитающих в различной световой среде, показало, что их различающиеся по спектрам поглощения зрительные пигменты (λmax ≈ 560 и 530 нм) содержат один и тот же хромофор – А1 ретиналь. Поскольку белковая (опсины), судя по анализу ДНК и mРНК, (Audzijonyte et al., 2012), и хромфорная (ретиналь А1) части у этих пигментов не различаются, причина различия в их спектрах поглощения требует дальнейшего исследования. (Совместно с Хельсинским Университетом, Финляндия). 4. Исследованы состав и спектральные характеристики флуорофоров (бис-ретиноидов) липофусциновых гранул, выделенных из клеток ретинального пигментного эпителия 42 кадаверных глаз от доноров разных возрастов (17-78 лет). Показано, что с возрастом происходит повышение относительного содержания как основного флуорофора липофусциновых гранул (А2Е), так и продуктов его фотоокисления и фотодеградации. При этом во флуоресценцию суммарного хлороформного экстракта, полученного из ретинального пигментного эпителия, основной вклад вносят не А2Е и его изо-формы, а продукты фотоокисления и фотодеградации бисретиноидов. Полученные результаты будут важны для усовершенствования неинвазивного метода диагностики дегенеративных заболеваний сетчатки – аутофлуоресцентной диагностики глазного дна.