Методы исследования комплексообразования. Леция 2

1. ЛЕЦИЯ №2

•Методы исследования комплексообразования:
1) масс-спектрометрия
2) плазмонный резонанс
3) Спектральные методы
а) электронные спектры поглощения
б) линейный дихроизм
в) круговой дихроизм
г) флуоресценция
4) рентгено-структурный анализ

2.

Схематическое представление процесса образования
заряженных каплей раствора ДНК в ацетате аммония
(отрицательная и положительная моды)

3.

Полные спектры ESI-MS дуплекса d(CGCGAATTCGCG)2
с дауномицином, доксорубицином и бромистым этидием
в отрицательной (верх) и положительной (низ) моде

4.

Масс-спектрометрический анализ

5.

Образование 10-компонентного белкового
комплекса с кофакторами и лигандами (а)
Диссоциация мультипротеинового комплекса (b)

6.

Плазмонный резонанс

7.

Сенсограмма

8.

9.

10.

11.

12. Метод кругового дихроизма Вращательная сила электронного перехода

13. Структура и спектры поглощения и КД уридина

14.

Спектр КД димера
• Общее выражение
• Три слагаемых
а) собственный КД мономеров (одноэлектронный член)
б) магнитно-электрический член
в) экситонный член
• Необходимость учитывать дополнительные слагаемые в
первом члене (возмущение, вносимое полем димера) и в
остальных членах (взаимодействие с другими электронными
переходами мономера)

15.

Экситонный спектр КД

16. Спектры КД ДНК при 0% и 60% спирта (В-форма) и 80% спирта (А-форма)

Спектры КД ДНК при 0% и 60% спирта (Вформа) и 80% спирта (А-форма)

17.

Индуцированный КД (по Mason, 1971)
• Влияние асимметричного поля ДНК: смешение
электрического и магнитного моментов одного
перехода (одно-электронный член)
• Конформационная подвижность лиганда
• Вырожденное экситонное взаимодействие между
соседними связанными молекулами лиганда
• Невырожденное экситонное взаимодействие
хромофора лиганда и мономера ДНК
• Невырожденное экситонное взаимодействие
между соседними связанными молекулами
лиганда
• Зависимость от r в каждом случае
• Соотношение со спектром поглощения

18.

Сила вращения разрешенного перехода с большим дипольным
моментом, взаимодействующего с хирально расположенным
дипольным моментом

19.

Интеркаляционное связывание

20.

Бороздочное связывание

21.

ИКД связанных с ДНК мономеров и димеров
актиноцина
De
De
8
1 (0.13)
2 (0.065)
1,0
6
3 (0.033)
r = 0.01 - 0.07
0,5
4 (0.015)
4
2
0,0
0
-0,5
-2
-1,0
-4
-1,5
-6
-2,0
350
400
450
500
550
lnm
-8
350
400
• ИКД изолированного мономера (интеркаляция)
• Экситонное взаимодействие (димеры)
450
500
550
lnm

22.

Преобразование спектров ИКД
3
De
а)
1
2
De
2
2
3
1
1
2
1
3
4
0
4
5,6
-1
0
-2
-1
-3
-4
-2
350
400
450
500
lнм
550
350
400
450
500
550
lнм
600
• Спектры ИКД связанных и взаимодействующих мономеров
• Результат вычитания из спектров взаимодействующих мономеров
предельного спектра (при r=0.02) - экситонная составляющая
ИКД

23. Инфракрасная спектроскопия

24. Флуоресцентная спектроскопия

• Физическая основа - испускание света при переходе из возбужденного в
основное состояние - временной масштаб 10-9 - 10-8 с.
• Наблюдаемые параметры
1) Квантовый выход - отношение числа излученных фотонов к числу
поглощенных - зависит от:
а) внутренняя конверсия (колебательные свободы)
б) столкновение и комплексообразование с тушителем
в) интеркомбинационная конверсия (переход в триплетное
возбужденное состояние)
2) Форма и положение спектра возбуждения и излучения (флуоресценции)
а) нет зависимости от длины волны возбуждения
б) сдвиг в область более низких энергий относительно полосы
поглощения
в) зеркальное отражение длинноволновой полосы поглощения
3) Время жизнм
4) Поляризация

25.

26.

27.

28.

29.

30.

31. Синглет-синглетный перенос энергии

• Способность хромофоров, удаленных от данного
хромофора (до 80А), находящегося в возбужденном
синглетном состоянии, вызывать тушение его
флуоресценции - слабые взаимодействия
а) донор и акцептор энергии (D и A)
б) возникновение резонанса - совпадение энергии
излучения D с энергией поглощения А
в) теория Ферстера - зависимостьот расстояния между D
иА

32. Примеры рентгенограмм (дифракционных картин)

Белок
ДНК-порфирин

33. Изоморфное замещение

34. Процесс определения структуры белка по дифракции на одиночном кристалле и использованию явления аномального рассеяния

35. Пример модели, вписанной в карту электронной плотности

36.

Кристаллическая структура комплекса ДНК-актиномицинD

37.

Кристаллическая структуракомплекса ДНК с дисахаридными
антрациклинами