Леция 1. Природа сил взаимодействия. Методы исследования комплексообразования:

Природа сил взаимодействия
Вандерваальсовы взаимодействия
а) Кезом - ориентационный эффект - диполь-дипольное взаимодействие Uор. = -2p12p22/3kTr6
б) Дебай - индукционный эффект - диполь-индуцированный диполь
Uиндукц. = -1/2 (aE2) = -2ap2/r6
в) Лондон -дисперсионный эффект - взаимодействие мгновенных диполей
Uдисп. = -ѕ(h/2π)ω0(e4/k2r6) = -ѕ(h/2π)ω0(a2/r6)
Водородные связи
Ионные взаимодействия
Гидрофобные взаимодействия

Типы взаимодействий с участием ароматических систем
Parallel aromatic
interaction
Perpendicular
aromatic interaction
CH–π
Cation– π

Ультрафильтрация

Конкурентный
равновесный диализ

Гидродинамические методы
Вискозиметрия
а) Связь характеристической вязкости с макромолекулярными параметрами для разных моделей б) Изменение этих параметров в зависимости от способа связывания макромолекулы (ДНК) с лигандом
Динамическое двойное лучепреломление
а) Определение термодинамической жесткости макромолекулы
б) Изменение термодинамической жесткости и оптической анизотропии макромолекулы (ДНК) при связывании с лигандами

Соотношение Сведберга
Аналитическое центрифугирование
Эксперимент: определение скорости, с которой
концентрационная граница движется в гравитационном поле

Обработка результатов аналитического центрифугирования
Соотношение Ламма –
диф. уравнение второго порядка,
решение которого дает коэф.
диффузии и гидродинамический
радиус молекулы

Результат обработки данных с помощью
соотношения Ламма
Получение седиментационного профиля трансформацией
сканирующих профилей

Седиментация (продолжение)
Достижения, позволившие расширить возможности метода
а) создание программ по численному решению соотношения Ламма с получением в одном эксперименте всех параметров
б) отфильтровывание всех стохастических и систематических ошибок в процессе решения
в) введение флюоресцентной детекции

Гель-электрофорез с градиентом
температуры

Плазмидная ДНК в атомном силовом микроскопе

Способы создания многозарядных ионов

Схематическое представление процесса образования
заряженных каплей раствора ДНК в ацетате аммония
(отрицательная и положительная моды)

Полные спектры ESI-MS дуплекса d(CGCGAATTCGCG)2
с дауномицином, доксорубицином и бромистым этидием
в отрицательной (верх) и положительной (низ) моде

Масс-спектрометрический анализ

Образование 10-компонентного белкового
комплекса с кофакторами и лигандами (а)
Диссоциация мультипротеинового комплекса (b)

Плазмонный резонанс

Сенсограмма

Примеры рентгенограмм (дифракционных картин)
Белок
ДНК-порфирин

Изоморфное замещение

Процесс определения структуры белка по дифракции на одиночном кристалле и использованию явления аномального рассеяния

Пример модели, вписанной в карту электронной плотности

Кристаллическая структура комплекса ДНК-актиномицинD