圆二色光谱CD.pptVIP

圆二色光谱CircularDichroism(CD),洪远凯,1.什么是圆二色谱?,旋光色散谱,2.圆二色谱在生物,医学研究中的应用,产生,特征,WhatisaLight?,1888年,Hertz,光波-电磁波,16世纪,Newton,光谱,17世纪,Huggens,偏振光,1881年,Biot,石英能使偏振光的偏振面旋转,电气石圆二色性,UV,Chiral,UV,Plane(linearly)polarizedlight,Chiral,椭圆偏振光,OpticallyActiveSample,？,X,Y,线偏振光,X,Y,Ex=E0costEy=E0cos(t-/2),Ex2+Ey2=E02,Ex=E0costEy=E0cos(t+/2),X,Y,频率相同,方向相反振幅相同,相位相同,线偏振光,参照面,频率相同,方向相反振幅相同、相位不同,线偏振光,2,参照面,1,y,y,a,x,x,R,L,椭圆偏振光,频率相同,方向相反振幅不同、相位不同,参照面,2,1,y,y,a,x,x,R,L,=tg-1(|ElEr|)/(El+Er),参照面,1,2,=(2-1)/2,左、右旋圆偏振光的合成,椭圆偏振光,OpticallyActiveSample,Chiral,Plane(linearly)polarizedlight,RightandLefthandcircularlypolarizedlight,Preferentialabsorptionoflefthandpolarized,?,振动方程,E=E0cos(t+0),Ex=E0cos(t-L/v)+0,波动方程,Ex=Eocost-(2L/)n+0,Or,L/v=2Ln/c0=2/Ln,圆二色性与振幅,A=lgI0/I=(1/2,303)lnI0/I=CL,Beer-LanmbertLaw,=2.303A/4(弧度),A=AL-AR=CL,L,Opticalactiveobject,Ex=E0cost-(2L/)n+0,?,C:摩尔浓度L:光程(dm)l:degmol-1cm-1ordegcm2dmol-1,摩尔椭圆率,lthemolarellipticity,lMRw=MRwyl/100,比椭圆率ylthespecificellipticity,平均残基椭圆率lMRwthemeanresidueellipticity,l=Mwyl/100,=/CL,旋光色散与位相,?,Opticalactiveobject,=(L/)n(弧度),Dn=nl-nr,=(2L/)n,L,Ex=E0cost-(2L/)n+0,ORD(opticalrotatorydispersion),平均残基旋光度mlthemeanresiduerotation,ml=alMRw/100,C:g/mLL:dmMw:molecularweightMRw:themeanresidueMw,比旋光度lthespecificrotation,摩尔比旋光度jlthemolarrotation,jl=alMw/100,yl=/CwL,Plane(linearly)polarizedlight,基本原理(principle),RightandLefthandcircularlypolarizedlight,OpticallyActiveSample,Preferentialabsorptionoflefthandpolarized,Chiral,Ex=E0 xcost-(2l/)n+0,Light,nl,nr,y,y,a,x,x,R,L,l=f(l),al=f(l),ORD,CD,Kronig-Kramerstransition,relationshipbetweenCDandORDCottoneffect,Cottoneffect,l0,e,l0,l0,+,-,+,-,Positivecottoneffect,Negativecottoneffect,Instrument,/,CDapplication,Secondarystructureofmacromolecule,a-helix,a-helix:19xnm(+)208nm,222nm(-),b-sheet:195nm(+)antiparallel:redshiftparallel:blueshift215-7nm(-),b-sheet,Unorderedstructure:(-)below200nm(+)218nmweakband,unordered,b-turn:180-190nm(-)200-205nm(+)225nm(+)band,weakredshift,科学研究与开发,中科院某研究所根据HIV-1gp41上的两段七肽重复（heptadrepeat，HR）序列1和2（HR1和HR2）对HIV-1的侵入有抑制作用，进行了HR1和HR2的多螺旋蛋白结构与抗病毒活性的研究，所设计的五螺旋蛋白的基因为HR12121。通过氨基酸连接子（Linker）将三个HR1的基因和二个HR2的基因连接在一起形成一种五螺旋蛋白HR12121的基因。圆二色谱分析证明HR12121和HR212蛋白发现这两种蛋白富含螺旋结构，这表明HR12121和HR212蛋白非常稳定，不像多肽那样容易降解，并对HIV-1侵染细胞有很高的抑制活性。目前我们已申请专利“一种抑制囊膜病毒感染的多螺旋蛋白及其编码基因与应用”。囊膜病毒含有许多引起人类重大疾病的病毒，其中抗艾滋病毒的蛋白药物是最重要的。合作方式：有愿投资者，投资方可获得专利的独家使用权，约需1000-2000万元投资。签订意向书后，具体事宜面议。,克山病探究-硒缺乏,模型动物心肌线粒体膜的CD谱,正常对照,病区粮,病区粮,补加蔬菜,烟草花叶病毒侵染膜蛋白,引自:吉尚戎等生物物理学报,2004,20,Unfolding/folding,216nm,222nm,Conformationalvaries,216nm,CDspectraofGCN4leucinezipperinthepresenceofdifferentconcentrationsofSDS,LeucinezipperpeptidewastreatedwithSDSfor5min.ItsCDspectrawasthenmeasuredatafinalpeptideconcentrationof20M.ThefinalSDSconcentrationswere0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.6,1.0,1.2mMforcurves1,2,3,4,5,6,7,and8,respectively.Curve9isforthecompletelyunfoldedpeptidetreatedwith4Mguanidiniumchloride.Theexperimentswerecarriedoutat20oC.,Conformationaltransition:fromalpha-helixrichtobeta-sheetrich,Scout,NearUVspectra:toinvestigatethetertiarystructure,振动圆二色谱,X射线磁性圆二色吸收谱利用同步辐射的圆偏振和波长连续可调特性，测量铁磁性材料对方向相反的圆偏振光的吸收。由于铁磁性材料对圆偏振光的吸收跃迁不仅取决于轨道量子数，而且与磁量子数有关，因此材料对圆偏振方向相反的光的吸收存在差异，圆二色吸收谱即是研究这种差异所表达出的信息。,ProteinConcentration:0.5mg/mlCellPathLength:0.5mmStabilizers(Metalions,etc.):minimumBufferConcentration:5mMoraslowaspossiblewhilemaintainingproteinstability,TypicalInitialConcentrations:,Onemayfindthattheproteinconcentrationneedstobeadjustedtoproducethebestdata.Changingthishasaprofoundeffectonthedata,sosmallincrementsordecrementsarecalledfor.Ifthatdoesnotproducereasonablygooddata,achangeinbuffercompositionmaybenecessary.ItwouldalsobeagoodideatocheckthesampleforunforeseenaggregationviaDynamicLightScattering(DNArepairenzymesareanespeciallygoodexampleofthisbehavior).Ifabsorptionposesaproblem,cellswithshorterpath(0.1mm)andacorrespondinglyincreasedproteinconcentrationandlongerscantimecanhelp.,参考文献,生物物理学赵南明，周海梦，高教出版社施普林格出版社2000,330园二色性和旋光色散在分子生物学中的应用鲁子贤，崔涛，施庆洛，科学出版社1987CircularDichroismandLinearDichroism,AlisonRodgerandBengtNordn,OxfordUniversityPress1997分析仪器手册朱良漪，孙亦梁，陈耕燕，化学工业出版社1997,p247CircularDichroismandOpticalRotaryDispersionofProteinsandPolypeptides,A.J.Alder,N.J.GreenfieldandG.D.Fasman,Meth.Enzymology,27,675(1973).ComputedCircularDichroismSpectrafortheEvaluationofProteinConformation,N.GreenfieldandG.D.Fasman,Biochemistry,8(10),4108(1996)C.R.CantorandP.R.Schimmel,BiophysicalChemistry,Vol.2,Chapter8(1980)EffectofTrifluoroethanolonProteinSecondaryStructure,F.D.Soennichsen,J.E.VanEyk,R.S.HodgesandB.D.Sykes,Biochemistry,31(37),8791(1992)ProteinSecondaryStructureandCircularDichroism:APracticalGuide,W.C.Johnson,PROTEINS,7,205-214(1990),P30页倒数13，14行漏印了一段，应改为：偶极子置于离子所产生的静电场中时，二者间的相互作用称为电荷-偶极相互作用。例如：K+离子和其外围水化层中的水分子（是一种偶极子）的作用。这类相互作用能和距离的平方成反比。偶极子置于另一偶极子所产生的静电场中时，二者间的相互作用称为偶极-偶极相互作用，其相互作用能和距离的三次方成反比。P53页第8行“磷脂分子的形状”，应改为“脂的多型性”第20行“biomolecular”，应改为“bilayer”P75页倒数第12行公式（5-10）中“Km”，应改为“km”P77页第8行中“离子梯度”，应改为“离子浓度梯度”P95页图注第3行中“色侧链”，应改为“深灰色侧链”P96页图（6-9）注第13行中“浅蓝线”，应改为“深蓝线”第15行中“深蓝线”，应改为“浅蓝线”,医学生物物理学勘误,P113标题“Adhension”，应改为“Adhesion”P114第13行“viscsiometer”，应改为“viscosimeter”P132页文献5“acetglchine”，应改为“acetylcholine”“elecfron”，应改为“electron”P189页倒数第16行“另别一重”，应改为“另外一重”P201页倒数第2行“2p”，应改为“2”P202页倒数第1行中二个“长度”，应改为“振幅”P272页标题“主要其中”，应改为“主要英中”右边“biomolecular”，应改为“bilayer”P273页右边倒6行“excited”，应改为“excitation”倒5行“excitation”，应改为“excited”P276页左边第3行“enhanced”，应改为“enhancement”右边第8行“photoxdation”，应改为“photooxidation”P278页左边倒数第7行“trplet”，应改为“triplet”倒数第6行“扭曲”，应改为“扭曲振动”,Whatismeantby“farUV”light?WhenCDisappliedtoproteinswhatisthemainchromophore(absorbinggroup)thatislookedat?Whatwavelengthrangedoesitabsorbin?YouaremeasuringtheCDspectrumofaproteinusinga1mmpathlengthcell.Youfin