Разработка калориметрического метода и капиллярного титрационного калориметра для изучения биохимических реакций

• Автор: Моисеева, Софья Петровна
• Шифр специальности: 03.00.23, 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 107 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1 .Метод титрационной калориметрии для определения

термодинамических параметров процессов связывания.

1.1. Определяемые параметры связывания и достоинства метода

1.2. Алгоритмы определения параметров связывания

1.3. Использование изотермической титрационной калориметрии в биотехнологии

1.4. Использование титрационной калориметрии для определения параметров кинетики ферментативных реакций.
1.5.Титрационная калориметрия универсальный метод для изучения молекулярных взаимодействий

1.6. Первые установки и современные титрационные калориметры.

1.7.Тенденции в построении титрационных калориметров.

Глава 2. Разработка метода титрационной изотермической калориметрии
для изучения биохимических реакций.
2.1. Метод выделения рабочего объема калориметрических камер в капиллярном калориметре
2.2. Оценка точности выделения рабочего объема калориметрической камеры в капиллярном калориметре
2.3. Экспериментальная проверка метода теплового шунтирования
2.4. Смешивание реагентов в капиллярной калориметрической камере капиллярного калориметра.
2.5. Определение времени выравнивания концентрации титранта по образцу в рабочем объеме цилиндрической калориметрической
камеры.
2.6. Определение коэффициента диффузии по времени выравнивания концентрации титранта в образце, заполняющем оптическую кювету
с пектрофотометра
2.7. Тестирование капиллярного калориметра.
2.8. Ввод дозирующей иглы внутрь калориметрической камеры
через активный тепловой шунт
Глава 3. Капиллярный калориметр.
3.1.Обоснование построения капиллярного калориметра.
3.2.Описание конструкции капиллярного калориметра.
3.3.Программное обеспечение.
3.4. Системы автоматического регулирования температуры теплового
3.5.Калориметрические камеры капиллярного калориметра.
3.6. Аппаратные средства системы управления капиллярным калориметром. Глава 4. Результаты исследований, полученные на капиллярном
калориметре, и развитие метода титрационной калориметрии
4.1. Капиллярный калориметр для исследований дисперсных систем
4.2. Комплексы включения между додсцилсульфатом натрия и циклодекстринсодержащими трубками
4.3. Капиллярный калориметр как основа для разработки многоканального капиллярного дифференциального калориметра
4.4. Дифференциальный титрационный сканирующий калориметр.
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Основные обозначения
Введение
Актуальность


Эти ограничения касаются вида и концентрации лиганда, условий эксперимента и низкой чувствительности этих методов. Метод титрационной калориметрии наиболее приемлемый метод для прямого измерения параметров связывания макромолекулярных взаимодействий без какихлибо ограничений . Т.i пишет, что большинство из обычно используемых методов равновесный диализ, ультрафильтрация, гельхроматография для измерения констант связывания предполагает измерение свободного и связанного лиганда. При этом отмечается неэффективность этих методов по затратам времени и материалам, так как необходима для каждой точки измерения новая загрузка образца и долгое выравнивание. Автор указывает на возможность измерения спектроскопическими методами указанных компонент в случае, если они являются хромофорами или флюорофорами, отличающимися в свободном и связанном состоянии. Однако данный метод не обладает универсальной применимостью, поскольку большинство систем не обладает указанными требуемыми свойствами. Поскольку калориметрически тепло измеряется непосредственно, этот метод является единственным, позволяющим одновременно определять все параметры связывания в одном эксперименте . Титрационная калориметрия за последние годы стала в описании биомолекулярных взаимодействий и стабильности. В материалах конференции i ii систематизированы и обобщены все имеющиеся в настоящее время достижения в этой области. На практике данная калориметрия используется для определения молекулярного механизма действия лекарственных соединений и как надежный инструмент для оценки точности других менее строгих методов описания связывания и стабильности. В науке титрационная калориметрия используется для получения строгой и полной информации о молекулярном механизме связывания и стабильности для широкого ряда биомолекул, для идентификации и определения биологической роли новых биомолекул, так как имеется возрастающая потребность в описании этих биомолекул методом с высоким разрешением, таким как калориметрия. .i в своем докладе на этой конференции утверждает, что титрационная микрокалориметрия имеет все основания стать лидирующей технологией в разработке лекарств, потому что она обеспечивает наиболее полное и строгое термодинамическое описание процессов связывания . Еще в году этим же автором отмечено, что титрационный калориметрический метод внес большой вклад в наше понимание механизма регуляции и управления биологическими структурами и процессами на молекулярном уровне. Связывание биологических макромолекул одна с другой, а также их связывание с маленькими молекулами лиганда играют центральную роль в функциональной регуляции биологических систем и тем самым в последнее десятилетие привлекли внимание многих исследователей. Функция многих биологических систем модулируется связыванием лиганда, например, при взаимодействии белка с нуклеиновой кислотой, при связывании гормонов или токсинов с их целевыми рецепторами и др. Описание энергетики таких процессов может быть выполнено титрационной калориметрией. При связывании лиганда с макромолекулой например, белком или макромолекулярным блоком например, мембраной тепло может поглощаться или выделяться, сопровождая процесс связывания т. Тепловой эффект, связанный с каждой добавкой лиганда, представляет экспериментально наблюдаемую реакцию в титрационной калориметрии. Для каждой добавки поглощаемое или выделяемое тепло, возникающее при изменении концентрации связанного лиганда, пропорционально изменению концентрации связанного лиганда, энтальпии связывания и реакционному объему. Пошаговым титрованием система доводится до насыщения. При этом величина тепла уменьшается на каждом шаге . X , 1. V0 рабочий объем калориметрической камеры. Выражение 1. Т. i один из первых в этом направлении дает полный анализ метода, а также приводит экспериментальные результаты в работе . Основные положения данной работы следующие. М Х МХ , 1. X концентрация связанного лиганда в объеме калориметрической камеры.