English
!

Доклады

Кооперативное связывание кислорода с гемоглобином: анализ математических моделей

Нечипуренко Ю.Д., Вашанов Г.А.1, Лавриненко И.А.1

Институт молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН, РФ, 119991, Москва, Вавилова ул. 32, +74991352311, nech99@mail.ru

1Воронежский госуниверситет, РФ, 394018, Воронеж, Университетская пл. 1, c777mt@mail.ru, lavrinenko_ia@bio.vsu.ru

Исследование способности гемоглобина обратимо связывать кислород имеет длительную историю и позволяет лучше понять механизмы и фундаментальное значение феномена кооперативности для биосистем различного уровня организации. В контексте изучения этого явления с помощью математических моделей, разработанных для описания оксигенации гемоглобина, были предложены уравнения, которые нашли свое применение и в ряде других областей биологической науки: от задач ферментативной кинетики и анализа различных зависимостей типа «доза-эффект» до исследования сопряженного транспорта ионов и моделирования регуляции транскрипции генов и многое другое.

Нами была предпринята попытка кратко изложить эту историю с позиции формального анализа кооперативного присоединения кислорода гемоглобином, соединив обзор классических работ с некоторыми из наших исследований [1-5]. Показано, что модели оксигенации, построенные на степенной зависимости лучше аппроксимируют кривые диссоциации гемоглобина, относительно экспоненциальных моделей. Предложены математические модели оксигенации, несущие в своей основе уравнение Хилла, где коэффициент кооперативности модулирован распределениями Гаусса и Лоренца, как функциями от парциального давления кислорода.

Литература

Лавриненко ИА, Вашанов ГА, Сулин ВЮ, Нечипуренко ЮД. Анализ моделей кооперативного связывания кислорода гемоглобином. Биофизика. 2021; 66(6):1065-1073. DOI: 10.31857/S000630292106003X, EDN: LIPYWL

Лавриненко ИА, Вашанов ГА, Нечипуренко ЮД. Новая интерпретация коэффициента Хилла. Биофизика. 2022; 67(2):229-233. DOI: 10.31857/S000630292202003X, EDN: GLLFHQ

Лавриненко ИА, Вашанов ГА, Бучельников АС, Нечипуренко ЮД. Кооперативное связывание кислорода гемоглобином как одна из обобщающих моделей в молекулярной биофизике. Биофизика. 2022; 67(3):421-433. DOI: 10.31857/S0006302922030012, EDN: AMUEZH

Лавриненко ИА, Вашанов ГА, Нечипуренко ЮД. Новая математическая модель, описывающая оксигенацию гемоглобина. Биофизика. 2022; 67(3):444-450. DOI: 10.31857/S0006302922030036, EDN: AMZWVH

Lavrinenko IA, Vashanov GA, Hernández Cáceres JL, Buchelnikov AS, Nechipurenko YD. A New Model of Hemoglobin Oxygenation. Entropy. 2022; 24(9):1214. DOI: 10.3390/e24091214.

Материалы доклада

© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533