Kruhový dichroizmus (CD)

JASCO J-810 spektropolarimeter

Čo meria kruhový dichroizmus

Kruhový dichroizmus - circular dichroism (CD) -- meria rozdiely v absorpcii ľavo-polarizovaného versus pravo-polarizovaného svetla, ktoré vznikajú v dôsledku štruktúrnej asymetrie meraných látok. Neprítomnosť regulárnej štruktúry má za následok nulový CD signál, zatiaľ čo usporiadaná štruktúra sa v CD spektre prejaví pozitívnym alebo negatívnym signálom.

Využitie

Kruhový dichroizmus je vhodný na:

• štúdium konformačných zmien biomakromolekúl -- proteínov, ribonukleových kyselín, polysacharidov,
• štúdium interakcie biomakromolekula -- ligand,
• vo všeobecnosti na štúdium opticky aktívnych aj nízkomolekulových látok -- špeciálne v organickej a anorganickej chémii.

Kruhový dichroizmus je zvlášť vhodný na:

• určenie, či je proteín zbalený,
• charakterizáciu sekundárnej a terciárnej štruktúry, a tým štruktúrnej rodiny, do ktorej daný proteín patrí,
• porovnanie štruktúr proteínov získaných z rozdielnych zdrojov (t.j. rôznych druhov alebo expresných systémov) alebo porovnanie štruktúr rozdielnych mutantov toho istého proteínu,
• štúdium konformačnej stability proteínov v stresových podmienkach -- tepelná stabilita, pH stabilita a stabilita voči denaturantom. Ako je stabilita proteínu ovplyvnená zložením pufru.
• určenie či proteín-proteín interakcia mení konformáciu proteínu. Ak dôjde k nejakej konformačnej zmene, bude mať za následok to, že spektrum proteín-proteín komplexu sa bude líšiť od sumy spektier jednotlivých zložiek komplexu. Malé konformačné zmeny je možné pozorovať aj pri interakcii proteín/receptor-ligand.

CD je excelentná metóda na nájdenie podmienok solventu, ktoré zvyšujú teplotu prechodu a/alebo reverzibilitu teplotného prechodu, t.j. podmienok, ktoré vo všeobecnosti zvyšujú stabilitu proteínov pri bežných podmienkach.

Podrobnejšiu informáciu o možnostiach kruhového dichroizmu je možné nájsť na viacerých web stránkach.

Detailnejšia informácia o prístroji Jasco J-810:

• http://www.jascoinc.com/spectroscopy/circular-dichroism.shtml

Základné princípy a základné typy CD spektier proteínov a nukleových kyselín:

• http://www.newark.rutgers.edu/chemistry/grad/chem585/ lecture1.html
• http://www.ap-lab.com/circular_dichroism.htm

Zaujímavá výučbová stránka s animáciou:

• http://www.enzim.hu/~szia/cddemo/edemo0.htm