ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ГЕМОГЛОБИНА НОВОРОЖДЕННЫХ ТЕЛЯТ

Проведен анализ спектров поглощения водных растворов гемоглобина 6 клинически здоровых новорожденных телят (Bos taurus taurus). Уточнены значения длин волн пиков и локальных минимумов светопоглощения водных растворов гемоглобина крови новорожденных телят в области 240-600 нм. Максимумы поглощения зарегистрированы при следующих длинах волн: 576.8 нм (α-полоса), 541.2 нм (β-полоса), 414.0 нм (γ-полоса, полоса Соре), 346.0 нм (d-полоса) и 269.8 нм (суперпозиция поглощения боковых групп аминокислотных остатков и гема). По результатам сравнительного анализа данных из базы аминокислотных последовательностей Uniprot установлено, что α-субъединица фетального гемоглобинасодержит следующие аминокислотные остатки, являющиеся хромофорами II типа: 7 аминокислотных остатков фенилаланина, 3 - тирозина, 1 - триптофана, 10 - гистидина и 1 - метионина; В составе g-субъединицы (фетальной β-субъединицы) имеется 10 остатков фенилаланина, 2 - тирозина, 1 - триптофана, 5 - гистидина, 2- цистеина и 1 - метионина. Определено, что g-субъединица фетального гемоглобина телят содержит на один аминокислотный остаток меньше триптофана и гистидина, на два меньше - метионина. Уточнены ультрафиолетовые спектры водных растворов аминокислот, вносящих наибольший вклад в светопоглощение молекулой гемоглобина: фенилаланина, тирозина и триптофана. Зарегистрированы максимумы светопоглощения водных растворов (pH = 7.0) ароматических аминокислот при следующих длинах волн: фенилаланина - 257.6 нм с двумя выраженными пиками в области251.5 нм и 263.7 нм; тирозина - 275.3 нм; триптофана - 279.6 нм и 287.8 нм. Установлено, что максимум ультрафиолетового светопоглощения водного раствора гемоглобина новорожденных телят составил269.8 нм, а гемоглобина взрослых коров - 275.4 нм. На основании анализа результатов проведенного исследования сделано предположение, что установленное различие светопоглощения водных растворов гемоглобина новорожденных телят и гемоглобина взрослых коров в области 268-276 нм (суперпозиция поглощения боковых групп аминокислотных остатков) обусловлено особенностями первичной структуры g-субъединицы фетального гемоглобина. Полученные данные дают основание для разработки методики спектрофотометрического определения фетального гемоглобина сельскохозяйственных животных.

The analysis of the absorption spectra of aqueous solutions of hemoglobin of 6 clinically healthy newborn calves (Bos taurus taurus) was carried out. The values of the wavelengths of the peaks and local minima of the light absorption of aqueous solutions of hemoglobin in the blood of the newborn calves in the region of 240-600 nm were specified. Absorption maxima were recorded at the following wavelengths: 577.0 nm (α-band),541.3 nm (β-band), 413.6 nm (γ-band, Sore band), 346.5 nm (d-band) and 275.4 nm (absorption superposition of side groups of amino acid residues and heme). According to the results of a comparative analysis of data from the Uniprot amino acid sequence database, it was found that α-subunit of fetal hemoglobin contains the following amino acid residues, which are type II chromophores: 7 amino acid residues of phenylalanine, 3 - of tyrosine,1 - of tryptophan, 10 - of histidine and 1 - of methionine. There are 10 residues of phenylalanine, 2 - of tyrosine, 1 - of tryptophan, 5 - of histidine, 2 - of cystine and 1 - of methionine in the composition of γ-subunit (fetal β-subunit). It is detected that γ-subunit of fetal calf hemoglobin contains by one amino acid residue less than tryptophan and histidine, and by two - less methionine. The ultraviolet spectra of aqueous solutions of amino acids that make the largest contribution to the light absorption of phenylalanine, tyrosine and tryptophan by a hemoglobin molecule are specified. The light absorption maxima of aqueous solutions (pH = 7.0) of aromatic amino acids were recorded at the following wavelengths: phenylalanine - 257.6 nm with two evident peaks in the region of 251.5 nm and 263.7 nm; tyrosine - 275.3 nm; tryptophan - 279.6 nm and 287.8 nm. It was found that the maximum ultraviolet light absorption of an aqueous solution of hemoglobin of the newborn calves was269.8 nm, and the hemoglobin of adult cows was 275.4 nm. Based on the results of the study analysis, it was suggested that the stated difference in the light absorption of aqueous solutions of hemoglobin of the newborn calves and hemoglobin of adult cows in the region of 268-276 nm (absorption superposition of the side groups of amino acid residues) was due to the peculiarities of the primary structure of g-subunit of fetal hemoglobin. The data obtained provide the basis for the development of methods for spectrophotometric determination of fetal hemoglobin of agricultural animals.