Дисциплина Биофизика белка (7 семестр)

В белках такие структуры, как альфа-спирали и бета-слои , являются хиральными и, таким образом, поглощают такой свет. 
Поглощение этого света служит маркером степени складчатости белкового ансамбля. 
Этот метод использовался для измерения равновесного развертывания белка путем измерения изменения этого поглощения в зависимости от
концентрации денатуранта или температуры . Денатурирующий расплав измеряет свободную энергиюразворачивания, а также значение m белка или
зависимость от денатурации. Температура плавления измеряет температуру денатурации (Tm) белка.  Что касается флуоресцентной спектроскопии,
спектроскопию кругового дихроизма можно комбинировать с устройствами быстрого перемешивания, такими как остановленный поток ,
для измерения кинетики сворачивания белка и создания шевронных графиков.

Спектроскопия кругового дихроизма измеряет поглощение света с круговой поляризацией .

Колебательный круговой дихроизм белков  Более поздние разработки методов колебательного кругового дихроизма (VCD) для белков, 

растворе даже для очень больших белковых молекул. Такие VCD-исследования белков можно комбинировать с данными рентгеновской дифракции для
белковых кристаллов, данными FT-IR для белковых растворов в тяжелой воде (D ₂ O) или квантовыми вычислениями .

в настоящее время использующие инструменты преобразования Фурье (FT), предоставляют мощные средства для определения конформаций белка 

КД стал одним из популярных  методов для оценки вторичной структуры  белков в растворах, поскольку он  требует относительно малого количества  образца, экспериментальная  процедура проста. 

Сигнал КД очень  интенсивен в области поглощения пептидной  связи в дальнем УФ, что позволяет  использовать довольно разбавленные  растворы с концентрацией порядка  десятых долей миллиграмма на  миллилитр. 

Измерение КД особенно  полезно для наблюдения за структурными  и конформационными изменениями  в молекуле. Однако, вследствие  сложности белковой структуры и  зависимости спектра от локального  окружения в молекуле, интерпретация  в терминах структуры  основывается на эмпирических критериях. Из анализа базы данных  белковых структур известно, что  наиболее распространенными вторичными  структурами являются а-спиралии  β-листы,поэтому белки  классифицируют в соответствии с их  топологической организацией .  Благодаря наличию в белках  триптофана и тирозина, КД в ближнем УФ  (где поглощают эти аминокислотные  остатки) чувствителен  к их третичной структуре. КД также  играет важную роль в изучении процесса сворачивания белков, поскольку сигнал неструктурированного  полипептида существенно отличается от сигнала структурированного полипептида, имеющего вторичную и третичную структуру.

КД-спектры макромолекул в растворе соответствуют электронным переходам между низшим колебательным уровнем основного состояния и различными колебательными уровнями в первом возбужденном состоянии.

КД полосы β-белков гораздо разнообразнее и менее интенсивны чем полосы α-белков.
КД-спектры α/β-белков - смесь спектров α-спиралей и β-структур с доминированием полос α-спирали.
Базы данных КД-спектров созданы на основе данных кристаллографии и ЯМР.
КД-спектры — определение состояния белка при сворачивании:
- спектр в дальнем УФ - информация о присутствии или отсутствии вторичной структуры
- спектр в ближнем УФ — информация о третичной структуре.
КД - сигнал нуклеиновых кислот обусловлен преимущественно гидрофобными взаимодействиями пар оснований в спирали, и,
следовательно, зависит от вторичной структуры.
КД-анализ углеводов позволяет отличить неупорядоченный клубок от спиральной конформации, жесткие структуры от гибких,
и в подходящих условиях, тип связи между мономерными субъединицами, которые, в отличие от белков и нуклеиновых кислот,

отличаются большим разнообразием.
КД-спектрометры с использованием синхротронного излучения позволяют получать спектры в диапазоне
длин волн 190-160 нм (для обычных лабораторных спектрометров недоступен)

                                                                  ↓  

                                 Можно более точно предсказать вторичную структуру 

Сравнение содержания элементов вторичной структуры белков с помощью ИК-спектров в области полос амид-I и амид-Ill,КД-спектров и
рентгеновских кристаллографических данных