ИСТИНА

Введение. Под понятием «общий белок» понимают общую концентрацию белков в сыворотке крови, различных как по происхождению, так и по функциям. Концентрация общего белка в сыворотке зависит, в основном, от синтеза и распада двух основных белковых фракций – альбумина и глобулинов. Общий белок отражает состояние гомеостаза. Уровень общего белка у мужчин и женщин в среднем составляет 66-81 г/л. Содержание общего белка в крови имеет важное диагностическое значение и позволяет выяснить работу печени и почек, определить как острые воспалительные процессы в организме, так и нарушения водно-солевого обмена, дисбаланс на микроэлементном уровне. Определение содержания общего белка сыворотки (плазмы) крови – элемент комплекса профилактических и лечебных мероприятий уже на начальном этапе оказания медицинской помощи. [1] Наиболее широко используемые методы определения общего белка – это метод Lowry [2], метод Bradford [3], метод BCA (бицинхониновая кислота, от bicinchoninic acid) [4], а также УФ-спектрофотометрия. Более специфичные методы определения белков основаны на реакции антиген-антитело или измерении каталитической активности. [1] Электрохимическая активность молекул белков определяется двумя основными факторами: (i) присутствием в активном центре ионов металлов (железа, меди, цинка, никеля) [5] и (или) (ii) наличием на поверхности электроактивных групп аминокислотных остатков (тирозина, триптофана, гистидина, цистеина, цистина и метионина) [6, 7]. Окисление белков под действием наложенного напряжения было показано на поверхности угольнопастового [8], импрегнированного графитового [6], допированного бором алмазного [9] электродов. На золотом, платиновом и стеклоуглеродном электродах четких окислительных пиков получено не было. [8] Экранирование групп атомов, участвующих в электрохимической реакции (например, фосфорилирование или нитрование тирозина по фенольной ОH-группе) [10], или окисление [11] приводит к резкому снижению до полного исчезновения окислительного пика на вольтамперограмме. Таким образом, электрохимический метод детекции чувствителен не только к присутствию белка в пробе, но и к посттрансляционным модификациям и изменениям структуры белка в результате окислительного и NO-зависимого стрессов, что крайне важно и перспективно для поиска новых подходов диагностики заболеваний. Целью данной работы стала разработка нового электрохимического подхода определения общего белка и комплексного электрохимического анализа сыворотки (плазмы) крови для диагностики различных заболеваний. Для достижения поставленной цели был проведен ряд экспериментов, показывающих: (i) принципиальную возможность регистрации сигнала электроокисления сыворотки (плазмы) крови на поверхности печатного графитового электрода, (ii) основной вклад молекул белков в регистрируемый сигнал, (iii) роль различных аминокислот в процессе электроокисления белков. [1] Титов В.Н. Клиническая лаборатовная диагностика // Клиничекая биохимия / Под. ред. В.А. Ткачука. М.:ГЭОТАР-Медиа, 2008. С. 18–147. [2] Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein Measurement with the Folin Phenol Reagent // J. Biol. Chem. 1951. V. 193. P. 265-275. [3] Bradford M.M. A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-Dye Binding // Anal. Biochem. 1976. V. 72. P. 248-254. [4] Smith P.K., Krohn R.I., Hermanson G.T. et al. Measurement of Protein Using Bicinchoninic Acid // Anal. Biochem. 1985. V. 150. P. 76-85. [5] Karyakin A. A. Principles of direct (mediator free) bioelectrocatalysis // Bioelectrochemistry 2012. V. 88. P. 70-75. [6] Brabec V., Mornstein V. Electrochemical behaviour of proteins at graphite electrodes: I. Electrooxidation of proteins as a new probe of protein structure and reactions // Biochimica et Biophysica Acta - Protein Structure. 1980. V. 625. P. 43-50. [7] Brabec V., Mornstein V. Electrochemical behaviour of proteins at graphite electrodes: II. Electrooxidation of amino acids // Biophysical Chemistry. 1980. V. 12. P. 159-165. [8] Reynaud J.A., Malfoy B., Bere A. The electrochemical oxidation of three proteins: RNAase A, bovine serum albumin and concanavalin A at solid electrodes // J. Electroanal. Chem. Interfac. Electrochem. 1980. V. 116. P. 595-606. [9] Chiku M., Ivandini T. A., Kamiya F. et al. Direct electrochemical oxidation of proteins at conductive diamond electrodes // J. Electroanal. Chem. 2008. V. 612. P. 201-207. [10] Kerman K., Vestergaard M., Chikae M. et al. Label-free electrochemical detection of the phosphorylated and non-phosphorylated forms of peptides based on tyrosine oxidation // Electrochem. Commun. 2007. V. 9. P. 976-980. [11] Qu N., Guo L.-H., Zhu B.-Z. An electrochemical biosensor for the detection of tyrosine oxidation induced by Fenton reaction // Biosens. Bioelectron. 2011. V. 26. P. 2292-2296.