ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Содержание

Слайд 2

Измерение флуоресценции зондов

Измерение флуоресценции зондов

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Влияние препаратов на спектры флуоресценции пирена в мембранах эритроцитов

Влияние препаратов на спектры флуоресценции пирена в мембранах эритроцитов

Слайд 6

СПИНОВЫЕ ЗОНДЫ НИТРОКСИЛЬНЫЕ РАДИКАЛЫ устойчивы в широком интервале температур (до 100-200

СПИНОВЫЕ ЗОНДЫ

НИТРОКСИЛЬНЫЕ РАДИКАЛЫ
устойчивы в широком интервале температур (до 100-200 СС)


способны вступать в хим. реакции без потери парамагнитных свойств
хорошо растворимы в водных и органических средах.
Слайд 7

СПИНОВЫЙ ЗОНД ТЕМПО

СПИНОВЫЙ ЗОНД ТЕМПО

Слайд 8

Химическая "прививка" метки к макромолекулам с реакционно способными группами

Химическая "прививка" метки к макромолекулам с реакционно способными группами

Слайд 9

Реакции макромолекул с бирадикалами и спиновыми ловушками. Спиновая ловушка - соединение,

Реакции макромолекул с бирадикалами и спиновыми ловушками.
Спиновая ловушка - соединение, образующее

стабильные радикалы при взаимодействии с активными радикалами.
Слайд 10

Спектры ЭПР Спектры ЭПР нитроксильных радикалов в вязких средах при временах

Спектры ЭПР

Спектры ЭПР нитроксильных радикалов в вязких средах при временах корреляции

вращения
5·10-10 с (a)
2·10-9 с (б)
1·10-7 с (в).
Слайд 11

Слайд 12

ИЗМЕНЕНИЕ СПЕКТРА ЭПР ПРИ УМЕНЬШЕНИИ МИКРОВЯЗКОСТИ η Н Н I

ИЗМЕНЕНИЕ СПЕКТРА ЭПР ПРИ УМЕНЬШЕНИИ МИКРОВЯЗКОСТИ η

Н

Н

I

Слайд 13

ДВА СПОСОБА ПРИКРЕПЛЕНИЯ СПИНОВОЙ МЕТКИ К МОЛЕКУЛЕ ФОСФОЛИПИДА И РАЗЛИЧИЕ СПЕКТРОВ ЭПР

ДВА СПОСОБА ПРИКРЕПЛЕНИЯ СПИНОВОЙ МЕТКИ К МОЛЕКУЛЕ ФОСФОЛИПИДА И РАЗЛИЧИЕ СПЕКТРОВ

ЭПР
Слайд 14

Спектры 2Н-ЯМР димиристоилфофатидилхолина, дейтерированного по разным положениям ацильной цепи ЯМР

Спектры 2Н-ЯМР
димиристоилфофатидилхолина,
дейтерированного по разным
положениям ацильной цепи

ЯМР

Слайд 15

Величины подвижности Т1 для различных атомов углерода в молекуле фосфатидилхолина в

Величины подвижности Т1 для различных атомов углерода в молекуле фосфатидилхолина в

составе мембраны при температуре выше критической (рассчитаны по данным ЯМР-спектроскопии)
Слайд 16

БЕЛКИ МЕМБРАН

БЕЛКИ МЕМБРАН

Слайд 17

1.СОДЕРЖАНИЕ БЕЛКОВ В МЕМБРАНЕ 2. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВ 3. ПОДВИЖНОСТЬ БЕЛКОВ

1.СОДЕРЖАНИЕ БЕЛКОВ В МЕМБРАНЕ
2. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВ
3. ПОДВИЖНОСТЬ БЕЛКОВ В МЕМБРАНЕ
4.

БЕЛОК – ЛИПИДНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
5. ФУНКЦИИ МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВ
Слайд 18

СОДЕРЖАНИЕ БЕЛКОВ В МЕМБРАНАХ МЕМБРАНЫ СОДЕРЖАТ ОТ 20 ДО 80% БЕЛКА

СОДЕРЖАНИЕ БЕЛКОВ В МЕМБРАНАХ

МЕМБРАНЫ СОДЕРЖАТ ОТ 20 ДО 80% БЕЛКА ПО

ВЕСУ. В РАЗНЫХ МЕМБРАНАХ СОДЕРЖАНИЕ БЕЛКА РАЗЛИЧНО.

В МЕМБРАНАХ МИТОХОНДРИЙ БЕЛКА ДО 75%

В МИЕЛИНОВОЙ ОБОЛОЧКЕ ОКОЛО 25%

Слайд 19

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВ основана на прочности взаимодействия белка с мембраной Топологическая

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВ

основана на прочности взаимодействия белка с мембраной

Топологическая классификация

Биохимическая

классификация

основана на локализации белка по отношению к липидному бислою

Слайд 20

ТОПОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ А- МОНОТОПИЧЕСКИЕ БЕЛКИ Б – БИТОПИЧЕСКИЕ В - ПОЛИТОПИЧЕСКИЕ

ТОПОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ

А- МОНОТОПИЧЕСКИЕ БЕЛКИ
Б – БИТОПИЧЕСКИЕ
В - ПОЛИТОПИЧЕСКИЕ

Слайд 21

Связывание белков с мембраной за счёт единичной трансмембранной альфа-спирали множественных трансмембранных альфа-спиралей бета-складчатой структуры

Связывание белков с мембраной за счёт

единичной трансмембранной альфа-спирали

множественных трансмембранных альфа-спиралей

бета-складчатой

структуры
Слайд 22

БЕЛКИ МЕМБРАН ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ БИОХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ МЕНЯЮТ СВОЙ СТАТУС, ПРИКРЕПЛЯЯСЬ К

БЕЛКИ МЕМБРАН

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ

БИОХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

МЕНЯЮТ СВОЙ СТАТУС, ПРИКРЕПЛЯЯСЬ К МЕМБРАНЕ НА ОПРЕДЕЛЕННОЕ

ВРЕМЯ
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ СТИМУЛИРУЮТ ИХ АССОЦИАЦИЮ С МЕМБРАНОЙ, НАПРИМЕР, ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ

АМФИПАТИЧЕСКИЕ

ГЛУБОКО ПРОНИКАЮТ В БИСЛОЙ

ИМЕЮТ МЕНЬШУЮ ГЛУБИНУ ПРОНИКНОВЕНИЯ, БОЛЕЕ СЛАБО СВЯЗАНЫ С БИСЛОЕМ, ЧАСТО ГЛИКОЗИЛИРОВАНЫ

Слайд 23

ДЕЛЕНИЕ БЕЛКОВ НА ИНТЕГРАЛЬНЫЕ И ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ СТРУКТУРОЙ КОЛИЧЕСТВОМ И РАСПОЛОЖЕНИЕ ГИДРОФОБНЫХ ОСТАТКОВ

ДЕЛЕНИЕ БЕЛКОВ НА ИНТЕГРАЛЬНЫЕ И ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ
СТРУКТУРОЙ
КОЛИЧЕСТВОМ И РАСПОЛОЖЕНИЕ ГИДРОФОБНЫХ ОСТАТКОВ

Слайд 24

МЕМБРАННЫЕ БЕЛКИ СОСТОЯТ ИЗ ДВУХ ЧАСТЕЙ: УЧАСТКИ, БОГАТЫЕ ПОЛЯРНЫМИ АМИНОКИСЛОТНЫМИ ОСТАТКАМИ,

МЕМБРАННЫЕ БЕЛКИ СОСТОЯТ ИЗ ДВУХ ЧАСТЕЙ:
УЧАСТКИ, БОГАТЫЕ ПОЛЯРНЫМИ АМИНОКИСЛОТНЫМИ ОСТАТКАМИ, ОБРАЩЕННЫЕ

ВО ВНЕКЛЕТОЧНУЮ СРЕДУ ЧАСТО ГЛИКОЗИЛИРОВАНЫ, ЧТО УВЕЛИЧИВАЕТ ИХ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ К ПРОТЕОЛИЗУ
УЧАСТКИ, ОБОГАЩЕННЫЕ НЕПОЛЯРНЫМИ ОСТАТКАМИ АМИНОКИСЛОТ
Слайд 25

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ БЕЛКИ 1- ГЛИКОФОРИН, 2 – РЕЦЕПТОР АДРЕНАЛИНА

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ БЕЛКИ

1- ГЛИКОФОРИН,
2 – РЕЦЕПТОР АДРЕНАЛИНА

Слайд 26

ПРИМЕРЫ ИНТЕГРАЛЬНЫХ БЕЛКОВ, СОДЕРЖАЩИХ ОТ 1 ДО 12 ТРАНСМЕМБРАННЫХ ДОМЕНОВ С БИСЛОЕМ КОНТАКТИРУЮТ НЕПОЛЯРНЫЕ УЧАСТКИ БЕЛКОВ

ПРИМЕРЫ ИНТЕГРАЛЬНЫХ БЕЛКОВ, СОДЕРЖАЩИХ ОТ 1 ДО 12 ТРАНСМЕМБРАННЫХ ДОМЕНОВ

С БИСЛОЕМ

КОНТАКТИРУЮТ НЕПОЛЯРНЫЕ УЧАСТКИ БЕЛКОВ
Слайд 27

1. КОЛИЧЕСТВО ГИДРОФИЛЬНЫХ АМИНОКИСЛОТ ПРИМЕРНО ТАКОЕ ЖЕ, КАК И В ОБЫЧНЫХ

1. КОЛИЧЕСТВО ГИДРОФИЛЬНЫХ АМИНОКИСЛОТ ПРИМЕРНО ТАКОЕ ЖЕ, КАК И В ОБЫЧНЫХ

ВОДОРАСТВОРИМЫХ БЕЛКАХ, НО В ВОДЕ ОНИ РАСТВОРЯЮТСЯ ОЧЕНЬ ПЛОХО.
ПРИЧИНА:ГИДРОФОБНЫЕ АМИНОКИСЛОТНЫЕ ОСТАТКИ СКОНЦЕНТРИРОВАНЫ В ГИДРОФОБНЫЕ ДОМЕНЫ, А НЕ РАССЕЯНЫ ВДОЛЬ ПОЛИПЕПТИДНОЙ ЦЕПИ.
НЕКОТОРЫЕ БЕЛКИ УВЕЛИЧИВАЮТ ГИДРОФОБНОСТЬ, КОВАЛЕНТНО СОЕДИНЯЯСЬ С ЛИПИДАМИ МЕМБРАН

ОСОБЕННОСТИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ БЕЛКОВ

Слайд 28

2. В СТРУКТУРЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ БЕЛКОВ ЧЕТКО ВЫДЕЛЯЮТСЯ УЧАСТКИ, ОТВЕТСТВЕННЫЕ ЗА ИХ

2. В СТРУКТУРЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ БЕЛКОВ ЧЕТКО ВЫДЕЛЯЮТСЯ УЧАСТКИ, ОТВЕТСТВЕННЫЕ ЗА ИХ

БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ.
ЭТИ УЧАСТКИ СОСТОЯТ ИЗ ПОЛЯРНЫХ АМИНОКИСЛОТНЫХ ОСТАТКОВ.
ДОМЕНЫ ИЗ НЕПОЛЯРНЫХ ОСТАТКОВ ОБЕСПЕЧИВАЮТ СТРУКТУРНУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ МОЛЕКУЛЫ, ЗАКРЕПЛЯЯ ЕЕ В ЛИПИДНОМ БИСЛОЕ
Слайд 29

амфипатической альфа-спирали, параллельной плоскости мембраны гидрофобной петли (ЦИТОХРОМ b5) ковалентно соединённого

амфипатической альфа-спирали, параллельной плоскости мембраны
гидрофобной петли (ЦИТОХРОМ b5)
ковалентно соединённого

жирнокислотного остатка
электростатического взаимодействия (прямого или кальций-опосредованного) (ПРОТЕИНКИНАЗА С).

Связывание поверхностных белков с мембраной за счёт

ПОВЕРХНОСТНЫЕ БЕЛКИ

Слайд 30

5 – БЕЛКИ, СВЯЗАННЫЕ С ИНТЕГРАЛЬНЫМИ БЕЛКАМИ,

5 – БЕЛКИ, СВЯЗАННЫЕ С ИНТЕГРАЛЬНЫМИ БЕЛКАМИ,

Слайд 31

Слайд 32

СИЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БЕЛКОВ С ЛИПИДНЫМ БИСЛОЕМ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ – НА УРОВНЕ ГОЛОВОК

СИЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БЕЛКОВ С ЛИПИДНЫМ БИСЛОЕМ

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ – НА УРОВНЕ ГОЛОВОК ЛИПИДОВ

ГИДРОФОБНЫЕ

И ДИСПЕРСИОННЫЕ – В ТОЛЩЕ БИСЛОЯ
Слайд 33

ПОДВИЖНОСТЬ БЕЛКОВ В БИСЛОЕ I - ЛАТЕРАЛЬНАЯ ПОДВИЖНОСТЬ БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ II – ВРАЩАТЕЛЬНАЯ ПОДВИЖНОСТЬ БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ

ПОДВИЖНОСТЬ БЕЛКОВ В БИСЛОЕ

I - ЛАТЕРАЛЬНАЯ ПОДВИЖНОСТЬ БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ
II –

ВРАЩАТЕЛЬНАЯ ПОДВИЖНОСТЬ БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ
Слайд 34

Латеральная подвижность мембранных белков, демонстрируемая в эксперименте

Латеральная подвижность мембранных белков, демонстрируемая в эксперименте

Слайд 35

ПОДВИЖНОСТЬ БЕЛКОВ В БИСЛОЕ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЛИПИДЫ МЕМБРАН БОЛЕЕ

ПОДВИЖНОСТЬ БЕЛКОВ В БИСЛОЕ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЛИПИДЫ МЕМБРАН

БОЛЕЕ ПОДВИЖНЫМИ

ОКАЗЫВАЮТСЯ ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ БЕЛКИ. ОНИ ОКАЗЫВАЮТ МЕНЬШЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЖИРНОКИСЛОТНЫЕ ЦЕПИ ЛИПИДОВ
Слайд 36

ЛАТЕРАЛЬНАЯ ДИФФУЗИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ БЕЛКОВ ОГРАНИЧЕНА ИХ РАЗМЕРАМИ, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ С ДРУГИМИ БЕЛКАМИ

ЛАТЕРАЛЬНАЯ ДИФФУЗИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ БЕЛКОВ ОГРАНИЧЕНА ИХ РАЗМЕРАМИ, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ С ДРУГИМИ БЕЛКАМИ

И ЭЛЕМЕНТАМИ ЦИТОСКЕЛЕТА

Времена вращательной релаксации для интегральных белков лежат в диапазоне от 20 до 500 мкс

Коэффициент латеральной диффузии (вдоль бислоя) варьирует от 7.10-9 до 10-12см2.с-1.

Слайд 37

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ БЕЛКИ СИЛЬНО ОГРАНИЧИВАЮТ ПОДВИЖНОСТЬ АННУЛЯРНЫХ ЛИПИДОВ. ПО СВОЕЙ ПОДВИЖНОСТИ ОНИ

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ БЕЛКИ СИЛЬНО ОГРАНИЧИВАЮТ ПОДВИЖНОСТЬ АННУЛЯРНЫХ ЛИПИДОВ. ПО СВОЕЙ ПОДВИЖНОСТИ ОНИ

ОТЛИЧАЮТСЯ ОТ ОБЩИХ ЛИПИДОВ: АННУЛЯРНЫЕ ЛИПИДЫ ОКАЗЫВАЮТСЯ БОЛЕЕ УПОРЯДОЧЕННЫМИ
Слайд 38

Фазовый переход приводит к увеличению подвижности ацильных цепей в бислое, увеличению

Фазовый переход приводит к увеличению подвижности ацильных цепей в бислое, увеличению

угла их наклона и уменьшению плотности упаковки.
Латеральная подвижность мембранных белков после фазового перехода возрастает, увеличивается вероятность образования их ассоциатов
Слайд 39

МОДИФИКАЦИЯ БИСЛОЯ БЕЛКАМИ ВЫДЕЛЯЮТ 4 ОСНОВНЫХ ТИПА БЕЛОК-ЛИПИДНЫХ КОНТАКТОВ

МОДИФИКАЦИЯ БИСЛОЯ БЕЛКАМИ

ВЫДЕЛЯЮТ 4 ОСНОВНЫХ ТИПА БЕЛОК-ЛИПИДНЫХ КОНТАКТОВ

Слайд 40

ЛОКАЛЬНОЕ ВОЗРАСТАНИЕ УПОРЯДОЧЕННОСТИ БИСЛОЯ

ЛОКАЛЬНОЕ ВОЗРАСТАНИЕ УПОРЯДОЧЕННОСТИ БИСЛОЯ

Слайд 41

ЭЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ОДНОЙ СТОРОНЫ БИСЛОЯ

ЭЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ОДНОЙ СТОРОНЫ БИСЛОЯ

Слайд 42

РЕЗКОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ГРАДИЕНТА КРИВИЗНЫ И ДЕФОРМАЦИЯ БИСЛОЯ

РЕЗКОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ГРАДИЕНТА КРИВИЗНЫ И ДЕФОРМАЦИЯ БИСЛОЯ

Слайд 43

ИЗМЕНЕНИЕ ГЕОМЕТРИИ БИСЛОЯ ВСЛЕДСТВИЕ НЕСОВПАДЕНИЯ ДЛИНЫ ГИДРОФОБНЫХ УЧАСТКОВ ЛИПИДНЫХ МОЛЕКУЛ И ВСТРАИВАЕМОГО БЕЛКА

ИЗМЕНЕНИЕ ГЕОМЕТРИИ БИСЛОЯ ВСЛЕДСТВИЕ НЕСОВПАДЕНИЯ ДЛИНЫ ГИДРОФОБНЫХ УЧАСТКОВ ЛИПИДНЫХ МОЛЕКУЛ И

ВСТРАИВАЕМОГО БЕЛКА