Аналитическое ультрацентрифугирование - это аналитический метод, сочетающий ультрацентрифугу с системами оптического мониторинга.
В аналитической ультрацентрифуге (обычно сокращенно AUC) профиль седиментации образца отслеживается в реальном времени с помощью оптической системы обнаружения. Образец обнаруживается с помощью системы, чувствительной к поглощению ультрафиолетового излучения и / или интерференционному оптическому показателю преломления. Таким образом, оператор может наблюдать изменение концентрации пробы в зависимости от оси профиля вращения в результате приложенного центробежного поля. С помощью современных приборов эти наблюдения оцифровываются в электронном виде и сохраняются для дальнейшего математического анализа.
Информация, которую можно получить с помощью аналитической ультрацентрифуги, включает общую форму макромолекул , конформационные изменения макромолекул и распределение макромолекул по размерам. С AUC можно получить информацию о количестве и субъединицы стехиометрии из не- ковалентных комплексов и равновесных постоянных констант макромолекул , таких как белки , ДНК , наночастицы или другие узлы из разных классов молекул.
Аналитическое ультрацентрифугирование в последнее время стало широко использоваться из-за большей простоты анализа с помощью современных компьютеров и разработки программного обеспечения, включая пакет программного обеспечения SedFit, поддерживаемый Национальными институтами здравоохранения .
История [ править ]
Инструменты [ править ]
Аналитическая ультрацентрифуга дополняет ультрацентрифугу источником света и оптическими детекторами. Чтобы свет проходил через аналит во время работы ультрацентрифуги, требуются специализированные клетки, которые должны соответствовать оптическим свойствам, а также противостоять силам гравитации. Каждая ячейка состоит из корпуса, двух окон из кварцевого стекла, центрирующего элемента с двумя секторами. Эти ячейки помещаются в ротор с проходным отверстием.
Теория [ править ]
Типы экспериментов [ править ]
Применяя специальное оборудование и адаптируя параметры измерения, можно проводить несколько типов экспериментов. Наиболее распространенные эксперименты с AUC - это эксперименты со скоростью седиментации и равновесием седиментации.
Скорость седиментации [ править ]
Эксперименты со скоростью осаждения определяют форму и молярную массу аналитов, а также их распределение по размерам. [2] Разрешение по размеру этого метода масштабируется приблизительно с квадратом радиусов частиц, и, регулируя скорость ротора в эксперименте, можно охватить диапазон размеров от 100 Да до 10 ГДа. Эксперименты по скорости седиментации также могут быть использованы для изучения обратимого химического равновесия между макромолекулярными видами путем мониторинга количества и молярной массы макромолекулярных комплексов, получения информации о сложном составе из многосигнального анализа, используя различия в спектральном сигнале каждого компонента, или следуя зависимости скорости осаждения макромолекулярной системы от состава, как описано вТеория Гилберта-Дженкинса .
Эксперимент направлен на отслеживание седиментации при фиксированной угловой скорости.
Равновесие седиментации [ править ]
Эксперименты по седиментационному равновесию сообщают о молярной массе аналитов и о константах химического равновесия . [3]
Они связаны с регулированием скорости вращения ротора таким образом, чтобы сформировался стационарный профиль концентрации c (r) образца в ячейке, где седиментация и диффузия компенсируют друг друга.
Центрифугирование в градиенте плотности [ править ]
Оценка данных [ править ]
См. Также [ править ]
- Ультрацентрифуга
- Газовая центрифуга
- Теодор Сведберг
- Дифференциальное центрифугирование
- Ультрацентрифугирование с плавучестью
- Центрифуга типа Zippe
Ссылки [ править ]
- ^ "Техническое руководство, Ультрацентрифуга Spinco Модель E" . Электронные коллекции Института истории науки . Проверено 18 декабря 2018 .
- ^ Perez-Ramirez, Б. и Steckert, JJ (2005). Лечебные белки: методы и протоколы. CM Smales и DC Джеймс, ред. Том 308: 301-318. Humana Press Inc, Тотова, Нью-Джерси.
- Перейти ↑ Ghirlando, R. (2011). «Анализ макромолекулярных взаимодействий по седиментационному равновесию» . Современное аналитическое ультрацентрифугирование: методы . 58 (1): 145–156. DOI : 10.1016 / j.ymeth.2010.12.005 . PMC 3090454 . PMID 21167941 .
Внешние ссылки [ править ]
- Обратимые ассоциации в структурной и молекулярной биологии (RASMB - Форум аналитического ультрацентрифугирования)
- Аналитическое ультрацентрифугирование как современный инструмент биомолекулярных исследований.
- Теория Гилберта-Дженкинса
- Отчет о взрыве ультрацентрифуги.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Лебовиц Дж., Льюис М.С., Шак П. (январь 2005 г.). «Современное аналитическое ультрацентрифугирование в науке о белках: учебное пособие» . Белковая наука . 102 (9): 2067–2069. DOI : 10.1110 / ps.0207702 . PMC 2373601 . PMID 12192063 .
- Бальбо А., Минор К. Х., Великовский К. А., Мариуцца Р. А., Петерсон С. Б., Шак П. (январь 2005 г.). «Изучение мультибелковых комплексов с помощью аналитического ультрацентрифугирования мультисигнальных скоростей седиментации» . PNAS . 102 (1): 81–86. Полномочный код : 2005PNAS..102 ... 81B . DOI : 10.1073 / pnas.0408399102 . PMC 538923 . PMID 15613487 .
- Коул Дж., Хансен Дж. (Декабрь 1999 г.). «Аналитическое ультрацентрифугирование как современный инструмент биомолекулярных исследований» . J Biomol Tech . 10 (4): 163–76. PMC 2291609 . PMID 19499023 .