Фізичні механізми взаємодії розчинів із фібрилярними білками.
03.00.02 – біофізика (фізико-математичні науки)
к.ф.-м.н.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню фізичних механізмів взаємодії розчинів тіогліколевої кислоти, лаурилсульфату натрію, лужного розчину NaOH з фібрилярними білками – кератиновими та фіброїновими волокнами. Структура кератинових та фіброїнових біополімерних волокон була досліджена методами акустичної інтерферометрії, ІЧ-спектроскопії, оптичної мікроскопії, малокутового та ширококутового рентгеноструктурного аналізу та методом диференціальної скануючої калориметрії до та після обробки даних волокон розчинами.
Запропонована модель мікрофібрили фібрилярних біополімерів. Встановлено, що кератинові та фіброїнові волокна містять структурні області трьох типів: кристалічні, невпорядковані міжфібрилярні та невпорядковані внутрішньофібрилярні, у яких знаходиться значна кількість супервакансій. Кератинові внутрішньофібрилярні невпорядковані області складаються із двох доменів, що, в свою чергу, складаються із складчастих ланцюгів, жорсткі сегменти яких розташовуються переважно у напрямку, перпендикулярному осі фібрили, а гнучкі сегменти цих ланцюгів утворюють складки. Фіброїнові внутрішньофібрилярні невпорядковані області утворені ланцюгами, жорсткі сегменти яких мають переважну орієнтацію у напрямку фібрили.
На основі проведених експериментальних досліджень розроблено фізичні механізми, що описують взаємодію розчинів тіогліколевої кислоти та лаурилсульфату натрію із кератиновими волокнами та лужного розчину із фіброїновими волокнами. Таким чином, при контакті білкового волокна з розчинами молекули розчиненої речовини, дифундуючи у волокні, осідають переважно у внутрішньофібрилярних невпорядкованих областях. Внаслідок цього, після вимивання розчиненої речовини з волокна структура кристалічних та міжфібрилярних областей для обробленого волокна залишається практично такою ж, як і для необробленого волокна, а спостережені структурні зміни стосуються, в основному, внутрішньофібрилярних невпорядкованих областей.
Ключові слова: кератин, фіброїн, біополімер, внутрішньофібрилярні невпорядковані області, тіогліколева кислота, лаурилсульфат натрію.