Селективное моделирование эффектов быстрого вращательного движения нитроксила в спектрах ЭПР спин-меченых биомакромолекул

• Автор: Ткачев, Ярослав Владимирович
• Шифр специальности: 03.01.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

Содержание

Список сокращений, использованных в работе

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Особенности применения метода ЭГ1Р к биологическим объектам. Метод спиновых меток

1.2 Спектры ЭПР ориентированных нитроксильных радикалов

1.3 Эффекты магнитной релаксации

1.4 Влияние молекулярного движения на спектры ЭПР

1.5 Спектры спин-меченых макромолекул и роль

быстрого движения нитроксила

1.6 Модели быстрого движения

1.7 Моделирование спектров ЭПР нитроксильных
радикалов
2 Обратная задача ЭПР для спин-меченых
макромолекул
3 Обобщенная модель быстрых осцилляций
3.1 Спиновый гамильтониан
3.2 Модель быстрых осцилляций
3.3 Обобщение модели быстрых осцилляций
3.4 Свойства оператора усреднения тензоров
3.5 Частные случаи

4 Модифицированный метод температурновязкостной зависимости спектров ЭПР
5 Общая схема решения обратной задачи ЭПР
6 Применение общей схемы к исследованию БСА
7 Гибкость Баб-фрагмента иммуноглобулина М человека
8 Образование комплекса барстар-барназа
9 Экспериментальная часть
9.1 Материалы и методы исследования
9.2 Спин-мечение БСА
9.3 Введение спин-метки в препарат РаЬ-фрагмента
9.4 Мечение белка барстар
9.5 Эксперимент по температурно-вязкостной зависимости
Выводы
А Матричные выражения для вычисления
усредненных компонент тензоров
В Преобразования между различными параметризациями моделей быстрых осцилляций
Список литературы
Список сокращений, использованных в работе
ЭПР, ESR Электронный парамагнитный резонанс, Electron Spin Resonance
ЯМР Ядерный магнитный резонанс
ФСБ Фосфатно-солевой буфер
ДТТ Дитиотриэтол
ФСБ Фосфатно-солевой буфер
CW-ESR Continous-Wave EPR
STESR Saturation Transfer ESR
ELDOR Electron Double Resonance
DEER Dipolar Electron-Electron Resonance
MOMD Microscopic Order and Macroscopic Disorder
SRLS Slowly Relaxing Local Structure
SLE Stochastic Liouville Equation
LA Lanczos Algorithm
CSCG Complex-Symmtric Conjugate Gradient (Algorithm)
CTC Сверхтонкая структура
PCA Рентгеноструктурный анализ
СДУ Стохастическое дифференциальное уравнение
ЭЯ Элементарная ячейка
КШП Крайние широкие пики (в спектре ЭПР)
БСА Сывороточный альбумин быка
IgM Immunoglobulin М
IgM Immunoglobulin G
Fab Fragment Antigen Binding
Fc Fragment Crystallizable
RF Rheumatoid Factor

где т — ширина линии (в единицах магнитного поля, ш ос Т2-1). Величина хи также .может быть зависимой от ориентации молекулы в магнитном ноле, поэтому часто используют три параметра ширины линии (юх,и>у,^г)-
Моделирование спектров порошков, часто применяемое при обработке результатов экспериментов с замороженными при 77 К растворами, отличается тем, что сумма по А; в формуле (48) заменяется интегралом по всем возможным направлениям магнитного поля, так как частицы ориентированы в порошке хаотически:
где (6, <р) — полярные координаты точки на сфере, определяющие направление магнитного поля в молекулярной системе координат. Направляющие косинусы в формулах (6) и (7) выражаются через них как
Приближенное вычисление этого интеграла с высокой точностью может оказаться достаточно сложным, и, следовательно, долгим процессом, однако в аксиально-симметричном случае он сводиться к простому одномерному интегралу, и вычисление его значительно ускоряется. Возможно применение специальных алгоритмов, учитывающих специфику задачи и также приводящее к ускорению расчета спектра.
Спектры растворов Спектр раствора свободной спип-метки, имеющей малое время корреляции (порядка 1СС11 с), представляет собой простую суперпозицию трех лоренцевых функций с расстоянием между максимумами,
3(Я) = і І8ІП вМЛр-Е V (я - (^- + V))). (50)
£,2 М] —
Іг'х — соэ эш 9 12,у — йіп (р віп в Іу'г = со ев