Спиновые метки

МЕТОДЫ СПИНОВОЙ МЕТКИ И СПИНОВОГО ЗОНДА [c.362]

Модификация Б. реагентами, несущими своб. радикал (спиновая метка) или флуоресцентную группировку, позволяет судить о хим. окружении модифицируемой группы, а при наличии в Б. двух таких меток-измерить расстояние между ними. [c.253]

Понижение диэлектрической проницаемости граничных слоев воды следует также из молекулярно-динамических оценок изменений вращательной подвижности диполей воды [4] п подтверждается исследованиями структуры воды в тонких прослойках методом неупругого рассеяния нейтронов и ЯМР. Так, для дисперсий кремнезема времена релаксации молекул воды в граничном слое 1 нм в 5—10 раз превышают объемные значения [39]. Методом электронного спинового резонанса показано, что подвижность спиновой метки снижается с уменьшением радиуса пор силикагеля от 5 до 2 нм [40]. [c.14]

Аналогичным образом удается расширить возможности метода ЭПР, вводя в исследуемую полимерную систему спиновые метки — обычно стабильные свободные радикалы. [c.278]

Различие спектров ЭПР радикалов, распределенных в отличающихся по молекулярной подвижности участках полимера, дает возможность исследовать структуру гетерогенных систем. Например, метод спиновой метки был использован для решения вопроса о том, происходит ли образование диффузионного слоя на границе раздела фаз двух термодинамически несовместимых полимеров 1,4-цис-полибутадиена (СКД) и бутадиен-стирольного каучука СКС-50. Для этого стабильный радикал прививали к макромолекулам полибутадиена в процессе механодеструкции полимера. Поскольку частота вращения спиновой метки в данной смеси ниже, чем в чистом СКД, то имеет место взаимная диффузия полимеров. Частота вращения спиновой метки меняется незначительно по сравнению с частотой вращения радикала-зонда в этих полимерах, следовательно, лишь небольшая часть меток участвует во взаимной диффузии полимеров, т.е. диффузионный слой имеет малую толщину. [c.293]

Метод спиновой метки заключается в том, что к непарамагнитной молекуле прикрепляется ковалентной, гидрофобной или какой-либо другой связью стабильный радикал так, чтобы свободная валентность оказалась незатронутой. Особенно широко для этого используются нитроксильные радикалы различного строения. В зависимости от природы связи метки с исходной молекулой, геометрии окружения и других причин парамагнитная [c.45]

IX.B. МЕТОД СПИНОВОЙ МЕТКИ [c.354]

Спектры электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и спиновые метки, т. 1, стр. 348 Использование изотопных меток при изучении цикла трикарбоновых кислот, т. 2, стр. 322 " С и цикл Кальвина, т. 2, стр. 477 Метод радиоиммунологического анализа, т. 3, стр. 318 [c.380]

Спектры электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и спиновые метки [c.348]

ИЙ имеют важное значение для ряда ферментативных процессов. Кроме того, к различным участкам макромолекул можно присоединить спиновые метки — стабильные органические радикалы. При помощи методов ЭПР или ЯМР часто удается регистрировать взаимодействия неспаренных электронов таких искусственно встроенных радикалов с магнитными моментами неспаренных электронов или ядер. [c.349]

Интерпретация наблюдаемых изменений в ЭПР-спектрах-спиновых меток носит в большинстве случаев чисто эмпирический характер. Например, при интерпретации спектров,, показанных на представленном выше рисунке, можно считать, что при высоких температурах в липиде растворяется-большее количество спиновой метки, чем при более низких. Отношение, указанное на рисунке, представляет собой эмпирический параметр, температурную зависимость которого можно оценить из опытов, проведенных при разных температурах. Графики, отражающие зависимость / от 7, были использованы для определения температуры перехода и пред-переходной температуры в бислоях . [c.351]

Использование парамагнитных ионов (например, Mп +, u + или Сг +) для индукции ядерной релаксации в молекулах субстрата и кофермента, находящихся в активных центрах ферментов, является очень эффективным методом исследования. Область применения этого метода непрерывно расширяется [79—83]. Для этих целей могут служить так-.же флавиновые радикалы и избирательно вводимые иминоксильные спиновые метки. Парамагнитные ионы, как хорошо известно, оказывают влияние на магнитную релаксацию соседних ядер (см. дополнение 5-А). Так, небольшие количества Мц2+ в образце вызывают уширение линий, соответствующих Н, С и Р в обычных спектрах ЯМР. [c.128]

По спектрам ЭПР смесей полиизопрена и полистирола с концевыми нитроксильными спиновыми метками обнаружено [48], что полиизопрен оказывает в данной смеси пластифицирующее действие. Этот эффект имеет место на границе раздела фаз, где некоторое количество цепей полистирола находится преимущественно в окружении полиизопрена. Рассмотрение меченого полистирола как макромолеку-лярного спинового зонда показало, что эффективный объем внутреннего сегмента полистирола примерно в 1,6 раза выше, чем эффективный объем меченого конца цепи, и в 1,7 раза выше, чем внутреннего сегмента полиизопрена. [c.293]

В противоположность изотропному вращению зондов движение спиновой метки, присоединенной к ПВА, анизотропно О < е < 1. При расслоении системы подвижность метки увеличивалась, а при дальнейшем понижении температуры замедлялась. При этом спектр ЭПР представлял суперпозицию спектров меток с разной подвижностью, так как при разделении раствора метки попадают как в фазу, обогащенную растворителем, так и в фазу, обогащенную полимером. [c.292]

Однако сшивание даже узкого участка спектра разными методами может привести к иным результатам. Весьма чувствителен, например, метод спиновых меток, когда неактивный свободный радикал тем или иным (к сожалению, далеко не безразлично, каким именно) способом вводится в систему, и подвижность его легко измеряется методом ЭПР. Малые размеры спиновой метки сразу позволяют различить некоторые проявления дискретности системы (ср. Приложение II). [c.299]

Профиль ЭПР-спектров полипептидов с введенной спиновой меткой может быть источником информации о вращательной подвижности меченой группы [65, 67]. Типичной группой, используе [c.442]

Важная информация может быть получена в резул1>-тате анализа формы линии. Эта информация не ограничивается случаями, приведенными выше при описании методов спинового зопда и спиновой метки. Так, например, по эффектам диполь-дипольного уширения и обменного сужения можно судить о том, является ли пространственное распределение парамагнитных центров статистически однородным или они сгруппированы в более плотные сгустки в определенных областях образца. Решение этих вопросов, а также оценка среднего расстояния между парамагнитными центрами важны для понимания кинетических особенностей радиационных и фотохимических процессов в твердой фазе, явлений адсорбции. [c.46]

Еще более быстрыми являются релаксационные методы, развитые преимущественно в работах Эйгена [14] с соавторами, которые позволяют измерять реакции, подобные переносу протона, с константами скоростей порядка 10 ° л-моль -с- . Эти методы сводятся к наблюдению за возвращением системы к равновесию (релаксации) после внезапного возмущения они ограничены в основном быстротой возмущения системы. Использование ЯМР [15] и метода температурного скачка позволяет достичь области временной постоянной порядка 10 с. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) — еще более быстрый метод (10 с), но требует, как правило, специального введения спиновой метки в фермент или субстрат. [c.455]

Широко развиты исследования ЭПР биополимеров, основанные на методе спиновой метки. К биополимеру присоединяют устойчивый свободный радикал, содержащий неспаренный электрон. Особенно удобны нитроксильные радикалы, как, например, [c.172]

В последние годы были развиты исследования ЭПР биополимеров, основанные на методе спиновой метки. [c.344]

Изучение структуры, конформационных изменений, внутренней динамики сложных биополимерных молекул естественно требует применения методов зондирования с помощью чувствительных меток. В этом смысле спиновые метки подобны люминесцентным. [c.346]

По спектрам ЭПР изучали влияние ряда ГНР на параметры вращательной диффузии спин-меченых макромолекул СА, гемоглобина и иммуноглобулина- G, в которых спиновая метка 7 ковалентно присоединялась к в-93 SH фуппе гемоглобина, SH группе цистеина сывороточного альбумина и остатка гистидина иммуноглобулина-G. [c.562]

Было показано, что введение глицерина, ПЭО-400 и ПЭО-1500 в растворы белков приводит к заметному увеличению параметров ho/h+j и ho/h.j спектров ЭПР спиновой метки 7, ковалентно связанной с SH Фуппой цистеина или остатком гистидина на поверхности макромолекул изучаемых белков. Т , спиновой метки 7 на белках увеличивалось в ряду глицерин < ПЭО-400 < ПЭО-1500. Нами было показано, что уменьщение подвижности спиновой метки на макромолекулах иммуноглобулина и гемоглобина связано с непосредственным взаимодействием молекул изучаемых вспомогательных веществ с поверхностью макромолекул белков. Это приводит к уменьщению конформационной подвижности поверхностной водно-белковой матрицы изучаемых белков, а также к дегидратации поверхности белковых глобул и изменению количества связанной воды на поверхности изученных макромолекул. [c.562]

В случае иммуноглобулина-G происходит уменьшение подвижности одного из трех сегментов макромолекулы, на котором зафиксирована спиновая метках [4]. [c.562]

Парамагнетизм обусловлен нескомиенсированностью спина электрона, принадлежащего радикалу, образующемуся при диссоциации молекул [143, 144]. Помимо радикалов нефтяного происхождения используются парамагнитные (спиновые) метки-радикалы, вступающие в химические связи с молекулами нефтяных систем и сохраняющие при этом одиночный электрон. Наи- [c.99]

Метод ЭПР может быть сделан вполне релаксационно-спектро-метрическим при использовании принципа электронного парамаг-интного зонда (ЭПЗ), или спиновой метки. [c.280]

Прямую информацию о пространста строении Б. в р-ре дает метод ЯМР. Совр. методики ЯМР<пектроскопин позволяют проводить практически полное отнесение сигналов в спектрах пептидов и небольших Б. (с мол. м. до 10.000) к определенным ядрам в молекуле. Использование гомо-ядерных ( Н— Н) и гетероядерных СН— С) констант спин-спинового взанмод. дает возможность определять торсионные углы ф, 1 н осн. полипептидной цепи и торсионный угол х боковых цепей аминокислотных остатков. С помошью ядерного эффекта Оверхаузера, сдвиговых и уширяющих реагентов (ионы парамагн. металлов, спиновые метки) измеряют расстояния между отдельными ядрами молекулы. Т. обр. для пептидов и небольших Б. удается определить пространств, структуру с разрешением до 0,3-0,4 нм. Несомненное достоинство ЯМР-спектроско-пии-возможность получать информацию о динамике пространста структуры молекулы Б. [c.253]

Н. р. используют в научных исследованиях для изучения механизмов хим. р-ций, как спиновые метки и зонды, парамагн. модели в биофизике и медицине, стабилизаторы полимеров и др. [c.277]

Биохимические исследования показали, что пограничный липидный слой регулирует также активность кальцийза-Бисимой АТР-азы из саркоплазматиче-ского ретикулума для демонстрации того, что пограничный слой иммобилизован [35], были применены спиновые метки. На основании этих исследований был сделан вывод, что пограничный слой снижает степень нарушения бислоя за счет включения белка и что пограничный слой действует как медиатор, с помощью которого фазовые переходы и фазовые разделения в липидном бислое влияют на функционирование белка. [c.125]

Метод спиновой метки заключается в образовании ковалентной связи между различными нитроксидными радикалами и диамагнитными полимерами, которые не имеют неспаренных электронов и не дают спектров ЭПР. Измеряя ширину линий в ЭПР-спек-трах полимеров, содержащих стабильные нитроксидные радикалы, можно оценить молекулярные переходы. [c.362]

Обычно в ЭПР-шектроскопии используют не кривую поглощения, а ее первую производную. Например, в случае иминоксильной спиновой метки спектр ЭПР состоит из трех равно отстоящих друг от друга линий. Их центры находятся [c.349]

Нижний ИЗ Трех спектров приближается к спектру спиновой метки в воде, тогда как два других являются более сложными спектрами, характерными для состояний, при которых часть метки растворена в фоофолипидных бислоях. [c.350]

Один ИЗ примеров подобных исследований [84] представлен на рис. 7-6. Спектры ЯМР связанного иона Мп + и иминоксильной спиновой метки были измерены с использованием импульсного спектрометра на 220 Мгц. Кроме того, регистрация спектров ЭПР позволила определить расстояние между Мп и имнноксильным радикалом. Ион марганца связан с U- и 3-фосфатами ADP подобно тому, как это показано на схеме (7-23). [c.129]

Повышенную вязкость воды в тонких порах силикагелей дают также проведенные Товбиной [20] измерения скоростей диффузии различных молекул и ионов, а также измерения подвижности молекул воды в тех же системах методом ЯМР. Лоу [21] показал, что для глин имеет место экспоненциальный рост ньютоновской вязкости воды при уменьшении размеров пор. Этот вывод получен в результате измерений, выполненных тремя различными методами по скорости фильтрации при различной температуре, из измерений самодиффузии молекул воды (по рассеянию нейтронов) и по скорости переноса меченных по тритию молекул воды. Методом электронного спинового резонанса обнаружено снижение подвижности молекул воды при уменьшении среднего диаметра пор силикагелей [22]. Времена корреляции движения нейтральной спиновой метки при й = 10 нм возрастают по сравнению с объемной водой более чем в 7 раз. В наиболее тонкопористом (й = 4 нм) из исследованных силикагелей наблюдается анизотропия движения метки. [c.199]

В методе электронного парамагнитного резонанса (ЭПР фиксируется перегиб на зависимости ширины линии в спектре ЭПР радикалов или парамагнитных зондов, введенных в полимер, от температуры, Исследования ведут на частотах 10 -10 Гц с использованием стабильных радикалов, в концентрациях не более 10 моль/л. В зависимости от способа ввода радикалов различают спиновые зонды - радикалы, растворенные в полимере, и спиновые метки - радикалы, химически связанные с макромолекулами. Считается, что зонды юкализуются в аморфной фазе, а метки могут присоединяться по всей длине или по концам макромолекулы, что позволяет разделить, идентифицировать движение отдельных участков цепей. [c.385]

Рис. XI. 18. Модель спиновой метки, совершающей быстрое анизотропное движение относительно сегмента полимерной цепш

Описана попытка [203] использования метода спиновой метки для выяснения вопроса об образовании диффузного слоя на границе раздела фаз термодинамически несовместимых полимеров полибутадиена (ПБ) и бутадиенстирольного каучука. Стабильный бирадикал прививали к молекулам ПБ за счет рекомбинации образующихся при метанодеструкции радикалов с одним из радикалов бифункциональной молекулы [c.289]

Примеры использования природной флуоресценции полипептидов для описания их конформационного поведения приведены в предыдущих разделах. В развитие этого подхода предложено вводить ковалентно связанные информирующие группы (флуорофо-ры [64, 65] илн спиновые метки [66] — группировки, содержащие локализованные неспаренные электроны), что позволяет исследовать соседние с этими группами участки с помощью флуоресцентной спектроскопии и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), соответственно. В разд. 23.7.3.3 приведены ссылки на работы по аналогичным исследованиям меченых пептидов методом КД. [c.442]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология