Információ

Differenciális pásztázó kalorimetria bakteriális membránokhoz

Differenciális pásztázó kalorimetria bakteriális membránokhoz


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

A bakteriális membránok fagyását és olvadását szeretném tanulmányozni, és differenciális pásztázó kalorimetriát (DSC) szeretnék alkalmazni a membrán üvegesedési hőmérsékletének meghatározására. Azonban nem tudom, hol találhatok ilyen, a folyamatot leíró protokollokat. Valaki meg tudná nekem mondani, hogyan kell használni a DSC-t olyan baktériumok esetében, mint például az E. coli?


Szintetikus polimerek kölcsönhatása sejtmembránokkal és modell membránrendszerekkel I. Differenciális pásztázó kalorimetria

Tirrell, David A. és Boyd, Patricia M. (1981) Szintetikus polimerek kölcsönhatása sejtmembránokkal és modell membránrendszerekkel I. Differenciális pásztázó kalorimetria. Makromolecular Chemistry, Rapid Communications, 2 (2). 193-198. ISSN 0250-9733. https://resolver.caltech.edu/CaltechAUTHORS:20150209-164526691

A teljes szöveg nincs közzétéve ebben az adattárban.


A fehérje-lipid kölcsönhatások differenciális pásztázó kalorimetriája

A differenciális pásztázó kalorimetria (DSC) egy rendkívül érzékeny, nem zavaró technika, amelyet a termikusan indukált átmenetek termodinamikai tulajdonságainak tanulmányozására használnak. Mivel ezeket a tulajdonságokat a ligandumkötés befolyásolhatja, a DSC különösen hasznos a biomimetikus membránokkal való fehérjekölcsönhatások jellemzésére. Ennek a technikának az előnyei más módszerekkel szemben a minták belső termikus tulajdonságainak közvetlen mérésében rejlenek, amely nem igényel kémiai módosításokat vagy külső szondákat. Ez a fejezet leírja a DSC alapelméletét, és megértést ad az olvasónak a DSC-műszerezés képességeiről, valamint arról, hogy milyen típusú információk érhetők el a lipid-fehérje kölcsönhatások DSC-vizsgálataiból. A fejezet részletesen elemzi a DSC-adatokat, hogy felmérje a fehérjék biomimetikus membránokra gyakorolt ​​hatását.

Kulcsszavak: Adatelemzés Differenciális pásztázó kalorimetria Gél-folyadékkristályos fázisátmenet Lamellás-fordított hexagonális fázisátmenet Lipidek Lipid-fehérje kölcsönhatás Fehérjék.


Langmuir monorétegek és differenciális pásztázó kalorimetria a kamptotecin gyógyszerek és a biomembrán modellek közötti kölcsönhatások tanulmányozására

A CPT-11 és SN-38 erős daganatellenes hatással rendelkező kamptotecinek. Mindazonáltal súlyos mellékhatásaik és laktongyűrűjük kémiai instabilitása megkérdőjelezték a szokásos adagolási formákat, és a jelenlegi kutatásokat új, megfelelő gyógyszerkészítmények kifejlesztésére összpontosították. Ez a munka a CPT-11 és SN-38 határfelületi kölcsönhatásainak biofizikai vizsgálatát mutatja be membránutánzó modellekkel egyrétegű technikák és differenciális pásztázó kalorimetria alkalmazásával. A cél az, hogy új ismereteket szerezzünk a kétrétegű mechanika megértéséhez a gyógyszer beépülése után, és optimalizáljuk a stabil kétrétegű struktúrák kialakításán alapuló gyógyszeradagoló rendszerek tervezését. Ezen túlmenően ismereteink szerint a kamptotecinek és a foszfolipidek közötti molekuláris kölcsönhatásokat nem vizsgálták részletesen, annak ellenére, hogy fontosak a gyógyszerhatás összefüggésében. Az eredmények azt mutatják, hogy sem a CPT-11, sem az SN-38 nem zavarja a komplex liposzóma kettősrétegek szerkezetét, annak ellenére, hogy oldhatóságuk eltérő, a piperidincsoportjában pozitív töltésű CPT-11 elektrosztatikusan kölcsönhatásba lép a DOPS-szal, ami stabillá teszi a magas liposzóma beépülését. a CPT-11 százalékos aránya a liposzómákba, és hogy az SN-38 gyenge taszító kölcsönhatásokat hoz létre lipidmolekulákkal, amelyek módosítják a kettős réteg összenyomhatóságát anélkül, hogy jelentősen befolyásolnák sem a lipidösszeomlási nyomást, sem a gyógyszer-lipid kevert egyrétegű rétegek keverhetőségi mintáját. Bebizonyították, hogy egy bináris és egy terner lipidkeverék alkalmas SN-38, illetve CPT-11 kapszulázására.

Kulcsszavak: Kétrétegű rendszerek Biomembrán modellek Kamptotecinek Langmuir egyrétegűek Liposzómák Membránkölcsönhatások.


Absztrakt

Összehasonlító vizsgálatot végeztünk a koleszterin hatásáról a foszfatidilkolin, foszfatidil-etanol-amin és foszfatidil-szerin disztearoil- és dilaidoil-molekulafajták termotróp fázis viselkedésére, nagy érzékenységű differenciális pásztázó kalorimetriával. A foszfatidil-kolin mindkét molekulafajtája esetében a koleszterin beépülése bimodális endotermeket hoz létre alacsonyabb és unimodális endotermákat magasabb szterinkoncentrációknál. Mindkét esetben a melegítés és a hűtés endoterma azonos, és a magas koleszterinkoncentráció (50 mol%) teljesen megszünteti a gél-folyadékkristályos fázisátmenetet. A foszfatidil-szerin és a foszfatidil-etanol-amin disztearoil molekulafajtáinál a fűtő- és hűtési endotermák nem azonosak, és a koleszterin jelentősen csökkenti az elegyedést a gélben a folyadékkristályos fázishoz képest, különösen az utóbbi esetben. Így egyik esetben sem szünteti meg teljesen az 50 mol% koleszterin hozzáadása a kooperatív szénhidrogén láncolvadási fázisátmenetet. Azonban a foszfatidil-szerin és a foszfatidil-etanol-amin dielaidoil molekulafajták a fűtési és hűtési módokban sokkal szorosabb összefüggést mutatnak, mint a disztearoil fajták, és 50 mol% koleszterin elegendő ahhoz, hogy szinte vagy teljesen megszüntesse a dilaidoil-dietil-etanol-foszfatidil-foszfatidil-foszfatidil-etanol-amint a gél-folyadékkristályos fázisátmenetet. . Általában fordított korreláció van az intermolekuláris foszfolipid-foszfolipid kölcsönhatások erőssége között, ami a tiszta foszfolipidek relatív gél-folyadékkristályos fázisátmeneti hőmérsékletében nyilvánul meg, és a koleszterin elegyedhetősége között a kettős rétegekben, különösen a gél állapotú kettősrétegekben. ezekből a foszfolipidekből képződik. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a koleszterin-foszfolipid kölcsönhatások természete, és így a koleszterin elegyedhetősége a kettősrétegben, mind a foszfolipid poláris fejcsoport és a szénhidrogén láncok szerkezetétől, mind a foszfolipid kettősréteg hőmérsékletétől és fázisállapotától függ. .


Absztrakt

Az α-defenzinek 29-35 aminosavból álló antimikrobiális peptidek, cisztein-stabilizált amfifil, háromszálú β-lemez szerkezetekkel. Nagy pontosságú differenciális pásztázó mikrokalorimetriával vizsgáltuk a humán neutrofil α-defenzin, a HNP-2 hatását a bakteriális és eritrocita sejtmembránokat utánzó modellmembránok fázisviselkedésére. Ennek a pozitív töltésű peptidnek a jelenlétében a negatív töltésű foszfatidilglicerint tartalmazó liposzómák fázisviselkedése jelentősen megváltozott még magas, 500:1 lipid/peptid mólarány mellett is. A HNP-2 hozzáadása a bakteriális membránokat utánzó liposzómákhoz (dipalmitoil-foszfatidil-glicerin és -etanol-amin keverékei) fázisszétválást eredményezett, mivel egyes domének peptidszegények, mások pedig peptidben gazdagok. Ez utóbbiakat a fő átmeneti hőmérséklet emelkedése jellemzi, amely valószínűleg a foszfolipid fejcsoportok peptid általi elektromos árnyékolásából adódik. Másrészt a HNP-2 nem befolyásolta az eritrocita membránokat utánzó membránok (dipalmitoil-foszfatidilkolin és szfingomielin ekvimoláris keverékei), valamint a tiszta egyedi komponensek fázisviselkedését. Ez ellentétben áll a melittinnel, amely szignifikánsan befolyásolta a kolin-foszfolipidek fázisviselkedését a nem specifikus lítikus aktivitásának megfelelően. Ezek az eredmények alátámasztják azt a hipotézist, hogy a defenzinek preferenciálisan kölcsönhatásba lépnek a negatív töltésű membrán sejtfelszínekkel, ami a bakteriális sejtmembránok közös jellemzője, és azt mutatják, hogy a HNP-2 megkülönbözteti a prokarióta és eukarióta sejtmembránokat utánzó modell membránrendszereket.

Ezt a kutatást a Jubiläumsfonds der Österreichischen Nationalbank (Project 5100, K.L.) és az NIH (HL-46809, T.G. és AI 22839 R.I.L.) támogatta.

E munka egy része absztrakt formában jelent meg (Lohner et al., 1995).

Ennek a szerzőnek a levelezését az Institut für Biophysik und Röntgenstrukturforschung, Österreichische Akademie der Wissenschaften, Steyrergasse 17/VI, A-8010 Graz, Ausztria címen kell címezni. Telefon: **43-316-812004-18. Fax: **43-316-812367. E-mail: [e-mail protected]


A kalorimetria néhány alkalmazása a biokémiában és a biológiában

Számos bakteriális klaszterbe rendezett, szabályosan elhelyezkedő rövid palindrom ismétlődés (CRISPR) – CRISPR-asszociált (Cas) rendszer alkalmazza a kettős RNS-vezérelt DNS-endonukleázt, a Cas9-et, hogy védekezzen a behatoló fágok és konjugatív plazmidok ellen helyspecifikus bevitellel. Olvass tovább

Kiegészítő anyagok

1. és 2. kiegészítő videó További információ

1. ábra: CRISPR–Cas9 által közvetített DNS-interferencia a bakteriális adaptív immunitásban. (a) Egy tipikus CRISPR-lókusz egy II-es típusú CRISPR–Cas rendszerben ismétlődő szekvenciák tömbjét tartalmazza (ismétlések, barna átm.

2. ábra: A CRISPR–Cas9 által közvetített genomszerkesztés mechanizmusa. A szintetikus sgRNS vagy crRNS-tracrRNS szerkezet a Cas9 endonukleázt szinte tetszőleges DNS-szekvenciához irányítja a genomban a.

3. ábra: A Streptococcus pyogenes Cas9 (SpyCas9) általános szerkezete apo állapotban. (a) A SpyCas9 kristályszerkezetének szalagos ábrázolása (PDB ID 4CMP). Az egyes Cas9 tartományok színesek.

4. ábra: Az útmutató RNS-betöltése lehetővé teszi a Cas9 számára, hogy DNS-felismerésre kompetens konformációt alkosson a célkereséshez. (a) Szalagdiagram, amely a SpyCas9 apo-struktúráját mutatja, ugyanabban az irányban, mint .

5. ábra: A CRISPR–Cas9 DNS-szubsztrátokhoz kötött szerkezete, amely ugyanazt a nézetet mutatja, mint a 4c. ábrán szuperpozíció után. (a) A SpyCas9 kristályszerkezete (felületi ábrázolás) sgRNS-sel komplexben.

6. ábra: A CRISPR–Cas9 által közvetített cél DNS felismerés és hasítás javasolt mechanizmusainak sematikus ábrázolása. Az sgRNS betöltésekor a Cas9 nagymértékű konformációs átrendeződésen megy keresztül r-vé.

7. ábra: A Cas9 ortológok szerkezete feltárja az ortológ CRISPR–Cas9 rendszerek konzervált és eltérő szerkezeti jellemzőit. Az egyes Cas9 tartományok a séma szerint vannak színezve.


Önéletrajz

La calorimétrie de balayage différentielle (DSC) a été appliqué à l'étude de la stabilité et du comportement des lipopolyosides (LPS) de la membrán externe des bactéries Gram-negatives et de leur portion lipique.

Les courbes DSC des LPS présentent des caractéristiques thermiques entre 200 et 129°C (depolimérizáció) et entre − 13 et − 36°C (transition de phase vitreuse). Ces deux aspektus ont été mis en relation avec la force relatív des type de liason dans la structure de la chaîne O et avec la capacité de lier l'hydrogène intermoléculaire.

Les courbes DSC des lipides A montrent des pics endothermiques entre 40 et 24°C, autour de 15°C, et entre -23 et -4°C. A partir de ces résultats il a été possible d'observer de grandes différences dans le comportement thermique entre Brucella et Vibrio cholerae d'un côté, et entre Escherichia coli et Shigella flexneri d'un autre côté. La fluidité des chaînes acyles et le lyotropisme. qui sont les paramètres importants en ce qui relatede lɾxpression des activités biologiques, sont discutés à lɺide des données antérieures. Pour expliquer quelques propriétés, la fluidité peut être mise en rapport avec la température de phase de phase (βα) gél ↔ liquide critallin, qui a lieu à température physiologique. Nèanmoins, la fluidité peut être mise en rapport avec la température des caractéristiques thermiques (entre 6 et 20°C), pour lesquelles une fusion partielle de l'échantillon a été mise évidence. L�t observé entre −23° et −4°C indique lɾxistence d'une réduction forte de lakoncentration d⟪u du lipide A de Brucella, ce qui expliquerait le processus de fusion précoce et l➬tivité lipidique dépendante des Interactions hydrophobes.


A membrán folyékonysága (diagrammal)| Sejtbiológia

Az Elektron Spin Rezonancia (ESR) spektroszkópia technikájával a membrán fluiditását sikerült megállapítani. Harden MeConnell és O Hayes Griffith egy ex­perimentet készített az ESR spektrum felhasználásával, miután a membrán lipidrétegének zsírsavvégét egy páratlan elektront tartalmazó nitroxid csoporttal jelölték meg.

Ennek a spin-címkének, azaz a nitroxid-csoportnak a jelenléte energiát bocsát ki, ha megfelelő intenzitású külső mágneses térnek van kitéve. Ezután az ESR-spektrumot feljegyezzük, kontrollként egy spin-jelölésű foszfolipid vegyületet veszünk.

A biológiai membrán spektrumát a teljesen mobil és az immobilizált molekula között köztesnek találtuk (2.9. ábra). Így az ESR spektrumok azt mutatták, hogy a biológiai membránok lipidmolekulái sem nem fix állapotban vannak, mint a kristályban, sem nem olyanok, mint egy teljesen mozgékony molekula (fluid).

Ezért a membrán köztes állapotát folyadékkristályos állapotnak nevezik. A lipidmolekulák oldalirányban mozoghatnak a kettős rétegen belül, miközben az orientációt érintetlenül tartják (azaz hidrofil fejcsoportok a membrán felülete felé mutatnak, és hidrofób farok a membrán belseje felé).

Ismeretes, hogy az egyik halmazállapotból a másikba – azaz szilárd halmazállapotból folyékony vagy folyékony halmazállapotúvá történő átmenet során – hő keletkezik. Ennélfogva a biológiai membrán fizikai állapotának átalakulását (azaz szilárdból folyékonyba) figyelték meg a differenciális pásztázó kalorimetriával (2.10. ábra).

Megfigyelték, hogy alacsony hőmérsékleten a lipidrétegek és shyerek szilárd vagy gél állapotúvá válnak, magasabb hőmérsékleten pedig folyékony vagy folyékony kristályos állapotba olvadnak. Az átmeneti hőmérséklet, amelyen az állapotváltozás megtörténik, alacsonyabb annál a hőmérsékletnél, amelyen a legtöbb fiziológiai és élettani funkció megtörténik.

Különböző tényezők szabályozzák ezt a membrán folyékonyságát. A membránfluiditás növekedése a telítetlen zsírsavak növekedésével, valamint a zsírsavlánc hosszának és a koleszterintartalom csökkenésével függ össze.

A membrán folyékonyságának növekedése itt is fordítottan arányos az átmeneti hőmérséklettel. A membrán fizikai állapotában bekövetkezett változásnak fontos szerepe van a membrán működésében. A membránfehérjék mobilitását fluoreszceinnel jelölt antitestekkel is megállapították. A membránfehérjék gyors oldalirányú migrációra képesek a folyékony lipidrétegben.

Így a membránfehérjék véletlenszerű eloszlását figyelték meg, és a membránfehérjék viselkedése a membrán fluiditásától függ. Így ez a modell dinamikus képet nyújt a membránról.


A DSC egy termoanalitikai technika, amelyet a hőhatások nyomon követésére használnak, különösen a polimerek, folyadékkristályok, oxidatív stabilitás, biztonsági szűrés, gyógyszeranalízis és általános kémiai elemzés során. A DSC segítségével elemezhetjük a hőkapacitást és a fizikai átalakulást (például., üvegesedés, kristályosodás és olvadás) fehérjeminta. A DSC alkalmazásai közé tartozik az olvadáspont, a kristályosság százalékának és a kristályosodási kinetikának stb. Kreatív biostruktúra rendkívül érzékeny és átfogó MagHelix™ DSC szolgáltatást nyújt a fent említett célokra.


Ábra. Kísérleti beállítás DSC-kísérlethez. (J Biomol Tech. 2010)

A kalorimetria egy kulcsfontosságú technika, amely összeköti a hőmérsékletet és az anyagok specifikus fizikai tulajdonságait, hogy közvetlenül meghatározza a kívánt folyamathoz kapcsolódó entalpiát. Különböző típusú kaloriméterek léteznek, amelyek közül a DSC egy hőelemző műszer, amellyel mérhető, hogyan változnak a minta fizikai tulajdonságai. Általában biokémiai reakciók tanulmányozására használják. Az ábrán látható módon kétféle DSC létezik, amelyek különböző mechanizmusokkal működnek: teljesítménykompenzált DSC és hőáramú DSC. A teljesítménykompenzált DSC-ben a mintaanyag egy serpenyőbe van zárva, és van még egy üres referenciaedény, mindkét serpenyőt külön kemencék veszik körül, és külön fűtőtestek fűtik. Melegítés közben a fűtőelemnek különböző teljesítményt kell adnia, hogy a minta és az üres referencia azonos hőmérsékleten maradjon. Ezután megmérik azt a hőteljesítmény különbséget, amely az azonos hőmérsékleten tartásához szükséges. A teljesítménykompenzált DSC-vel összehasonlítva a hőáramú DSC készülékekben, mint például az IR (infravörös) fűtött DSC és az SRDSC (self-reference DSC) technika, csak egy fűtő van. Az üres referenciaedényt és a mintaanyag-edényt egy termoelektromos korongra helyezik, amelyet fűtőtesttel fűtött kemence vesz körül. Végül a minta hőkapacitása (Cp) miatt a referencia- és a mintaedények közötti hőmérséklet-különbséget területi hőelemekkel mérjük. Az Ohm-törvény termikus megfelelője, q=ΔT/R, a hőáramot határozzuk meg. A DSC egy hatékony technika a biokémiai reakciók tanulmányozásában. Megkönnyíti a biomolekulák termoanalitikai paramétereinek megismerését. Mostanra több új DSC hőáramlás mérési technikát is kifejlesztettek.

MagHelix™ analitikai módszereink a biomolekulák biofizikai jellemzésére többek között, de nem kizárólagosan:

Pooria Gill és mtsai. Differenciális pásztázó kalorimetriás technikák: alkalmazások a biológiában és a nanotudományban. Journal of Biomolecular Techniques. 2010. december 21. (4): 167-93.


Nézd meg a videót: Diffúzió vizsgálata (Június 2022).


Hozzászólások:

  1. Amd

    In it something is and it is good idea. Készen áll arra, hogy támogassa Önt.

  2. Douramar

    Véleményem szerint tévedsz. Meg tudom védeni az álláspontomat. Írj PM-et, megbeszéljük.

  3. Eawart

    Elnézést kérek a beavatkozásért... Ismerem ezt a helyzetet. Beszéljük meg.

  4. Groll

    Az enyém szerint ez a változat nem a legjobb

  5. Raidon

    Remélem, rendben van

  6. Femi

    I must tell you this is a gross mistake.

  7. Wakefield

    Jó erőforrás)) A témák érdekesek és a formatervezés gyönyörű)



Írj egy üzenetet