Studying the X-ray absorption fine structure spectra of a protein monolayer on liquids. The possibilities of multi-pass technique.

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

For the first time, the extended fine structure of the absorption spectra for a protein monolayer on a liquid surface has been measured. We used as a test object human serum albumin treated with zinc chloride solution at a critically low concentration (3.6 × 10–7 M), which is comparable to the zinc concentration in blood serum. A multi-pass technique for detecting fluorescence radiation under total external reflection conditions was applied. The temporal stability of the Zn K-edge absorption spectra was examined using weighted regression analysis. It is shown that the error of the oscillating part of the total spectrum did not exceed 1%, which allowed to determine the radius of the first coordination sphere with an accuracy of ±0.01 Å.

About the authors

N. N. Novikova

National Research Center “Kurchatov Institute”

Email: nn-novikova07@yandex.ru
123182, Moscow, Russia

A. L. Trigub

National Research Center “Kurchatov Institute”

123182, Moscow, Russia

A. V. Rogachev

National Research Center “Kurchatov Institute”

123182, Moscow, Russia

G. E. Yalovega

Southern Federal University

Faculty of Physics, 344090, Rostov-on-Don, Russia

V. Y. Lysenko

Southern Federal University

Faculty of Physics, 344090, Rostov-on-Don, Russia

E. V. Pronina

Southern Federal University

Faculty of Physics, 344090, Rostov-on-Don, Russia

O. V. Kosmachevskaya

Bach Institute of Biochemistry, Federal Research Centre “Fundamentals of Biotechnology”, Russian Academy of Sciences

119071 Russia

A. F. Topunov

Bach Institute of Biochemistry, Federal Research Centre “Fundamentals of Biotechnology”, Russian Academy of Sciences

119071 Russia

S. N. Yakunin

National Research Center “Kurchatov Institute”

123182, Moscow, Russia

References

  1. Mara M.W., Hardt R.G.H., Reinhard M.E. et al. // Science. 2017. V. 356. P. 1276. https://doi.org/10.1126/science.aam6203
  2. Boffi F., Ascone I., Della Longa S. et al. // Eur. Biophys. J. 2003. V. 32. Р. 329. https://doi.org/10.1007/s00249-003-0283-1
  3. Wang C., Zhang R., Wei X. et al. // Adv. Immunol. 2020. V. 145. P. 187. https://doi.org/10.1016/bs.ai.2019.11.007
  4. Blindauer C.A., Harvey I., Bunyan K.E. et al. // J. Biol. Chem. 2009. V. 284. P. 23116. https://doi.org/10.1074/jbc.M109.003459
  5. Handing K.B., Shabalin I.G., Kassaar O. et al. // Chem. Sci. 2016. V. 7. P. 6635. https://doi.org/10.1039/c6sc02267g
  6. Al-Harthi S., Chandra K., Jaremko L. // Front. Chem. 2022. V. 10. P. 942585. https://doi.org/10.3389/fchem.2022.942585
  7. Ankudinov A., Ravel B. // Phys. Rev B. 1998. V. 58. P. 7565. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.58.7565
  8. Hedin L., Lundqvist B. // J. Phys. C. 1971. V. 4. P. 2064. https://doi.org/10.1088/0022-3719/4/14/022
  9. Newville M. // J. Synchrotron Radiat. 2001. V. 8. P. 96. https://doi.org/10.1107/S0909049500016290
  10. Sugio S., Kashima A., Mochizuki S. et al. // Protein Eng. 1999. V. 12. P. 439. https://doi.org/10.1093/protein/12.6.439
  11. Рогачев А.В. Развитие поверхностно-чувствительных рентгеновских методов для нанодиагностики биоорганических слоев на жидкости: Дис. … канд. физ.-мат. наук. М.: НИЦ КИ, 2022. 198 с.
  12. Klockenkämper R., Von Bohlen A. Total-reflection X-ray fluorescence analysis and related methods. John Wiley and Sons, 2015. 552 p.
  13. Benjamini Y., Hochberg Y. // J. R. Stat. Soc. B. 1995. V. 57. P. 289. https://doi.org/10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x
  14. Altman D.G., Bland J.M. // BMJ. 2005. V. 331. P. 903. https://doi.org/10.1136/bmj.331.7521.903
  15. Yalovega G.E., Kremennaya M.A. // Crystallography Reports. 2020. V. 65. P. 813. https://doi.org/10.1134/S1063774520060395
  16. Novikova N.N., Kovalchuk M.V., Yurieva E.A. et al. // J. Phys. Chem. B. 2019. V. 123. P. 8370. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.9b06571
  17. Smolentsev G., Feiters M.C., Soldatov A.V. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2007. V. 575. P. 168. https://doi.org/10.1016/j.nima.2007.01.059
  18. Joly Y. // Phys. Rev. 2001. V. 63. P. 125120. https://doi.org/10.1103/physrevb.63.125120
  19. Лысенко В.Ю., Кременная М.А., Яловега Г.Э. // Кристаллография. 2023. Т. 68. С. 228. https://doi.org/10.31857/S002347612302011X
  20. Chen W.T., Liao Y.H., Yu H.M. et al. // J. Biol. Chem. 2011. V. 286. P. 9646. https://doi.org/ 10.1074/jbc.M110.177246
  21. Zahid M., Chen N., Liu D. et al. // Chem. Phys. Lett. 2024. V. 854. P. 141559. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2024.141559
  22. Roy A., Tiwari S., Karmakar S. et al. // Int. J. Biol. Macromol. 2019. V. 123. P. 409. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.11.120
  23. Maciazek-Jurczyk M., Janas K., Pozycka J. et al. // Molecules. 2020. V. 25. P. 618. https://doi.org/ 10.3390/molecules25030618
  24. Хромова В.С., Мышкин А.Е. // Журн. общей химии. 2002. Т. 72. С. 1645.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».