|
|
LABORATORIUM BADANIA ODDZIAŁYWAŃ MIĘDZYCZĄSTECZKOWYCH BIOMAKROMOLEKUŁ
Mikrokalorymetr różnicowy skanujący (Nano-Differential Scanning Calorimeter
III - N-DSC III) został specjalnie zaprojektowany do pomiarów absolutnej
pojemności cieplnej biopolimerów w roztworach. Urządzenie N-DSC III cechuje
się zwiększoną czułością, bardzo niskim poziomem szumów i powtarzalnością
linii bazowej. Posiada ono kompensację mocy z wykorzystaniem całkowicie
półprzewodnikowego termostatu i platynowych kapilarnych celek. Kapilarne
celki minimalizują fluktuacje cieplne i zakłócenia wynikające z agregacji i
precypitacji. Mikrokalorymetr pracuje w zakresie temperatur od -10 do
+130°C, skanuje z szybkością do 2°C/min. zarówno w przypadku grzania jak i
chłodzenia, a powtarzalność linii bazowej wynosi ±0,4 µcal/°C przy
szybkości skanowania 1°C/min. Do pomiarów denaturacji termicznej większości
białek wystarcza zaledwie 50 µg preparatu. Mikrokalorymetr N-DSC III
pozwala na badania efektów cieplnych pojawiających się w roztworach
rozpuszczonych biopolimerów w w/w zakresie temperatur, oferując przy tym
nowy wymiar czułości, poziomu linii bazowej i jej powtarzalności zarówno w
trybie grzania jak i chłodzenia. Zdolność tego urządzenia do pomiaru
absolutnej pojemności cieplnej pozwala na zbadanie konformacji i
solwatacji rozpuszczonego biopolimeru. Mikrokalorymetr ten jest najlepszym
instrumentem do badania termicznej stabilności biopolimerów. Powtarzalność
linii bazowej zapewnia wiarygodną wartość pojemności cieplnej, która można
uzyskać w pojedynczym skanie.
Mikrokalorymetr N-DSC III może bezpośrednio zmierzyć i pozwala na
obliczenie wszystkich parametrów termodynamicznych charakteryzujących
biologiczne cząsteczki:
- entalpię DH
- temperaturę topnienia Tm
- pojemność cieplną DCp
- energię Gibbsa DG
- entropię DS
Mikrokalorymetr N-DSC III znajduje zastosowanie w badaniu:
- konformacji i solwatacji rozpuszczonego biopolimeru (absolutna pojemność cieplna)
- stabilności biopolimeru (denaturacja białka)
- struktury biopolimeru (organizacja domen)
- bioinżynierii (mutanty białkowe)
- oddziaływania ligandu (wiązanie leków z białkami lub kwasami nukleinowymi)
- struktur membran (dwuwarstwa lipidowa, białka membranowe)
- polinukleotydów
Mikrokalorymetr izotermalny miareczkujący (Nano-Isothermal Titration
Calorimeter III - N-ITC III) został specjalnie zaprojektowany do pomiarów
wiązania ligandu i reakcji enzymatycznych w rozcieńczonych próbkach
biologicznych. Umożliwia on pomiar efektów cieplnych rzędu 30 ncal przy
użyciu 1 nmola (lub mniejszej ilości) biopolimeru, a stała równowagi (102
do 108 M-1) jest łatwo wyznaczana w pojedynczym eksperymencie.
Mikrokalorymetr pracuje w zakresie temperatur od +2 do +80°C, a
powtarzalność linii bazowej wynosi ±0,02 µcal/s/h. Urządzenie to
wykorzystuje wyjątkowy półprzewodnikowy system grzania i chłodzenia do
precyzyjnej kontroli temperatury oraz unikalną ruchomą strzykawkę wydajnie
i precyzyjnie dostarczającą substancję miareczkującą (±0,01 µl).
Mikrokalorymetr N-ITC III posiada najszybszy czas odpowiedzi (12ms) wśród
wszystkich dostępnych na rynku tego typu urządzeniach, a rekalibracja
mikrokalorymetru na inną temperaturę zajmuje zaledwie niecałą godzinę.
Wyniki miareczkowania kalorymetrycznego są podobne do tych uzyskiwanych
metodami spektrofotometrycznymi, ale nie wymagają optycznie czystych
roztworów oraz obecności chromoforów.
Mikrokalorymetr N-ITC III pozwala na określenie:
- entalpii wiązania DH
- stałej kcat
- stałej KM
- stechiometrii wiązania n
- powinowactwa wiązania
Mikrokalorymetr N-ITC III może być używany do badania:
- wiązania białko/ligand
- wiązania białko/kwas nukleinowy
- oddziaływania białko/białko
- wiązania kwas nukleinowy/kwas nukleinowy
- wiązania biopolimer/lek
- oddziaływania pęcherzyków lipidowych i liposomów
- reakcji kinetycznych
|
|
