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Articles by Boris G. Dzikovski in JoVE
JoVE Bioengineering
Un protocole pour la détection et de nettoyage en phase gazeuse des radicaux libres dans la fumée de cigarette Mainstream
1CDCF-AOX Lab, 2National Biomedical Center for Advanced ESR Technology (ACERT), Department of Chemistry and Chemical Biology, Cornell University
Spin-trapping spectroscopie RPE a été utilisée pour étudier l'effet des antioxydants végétaux lycopène, Pycnogenol et l'extrait de pépin de raisin sur le piégeage en phase gazeuse des radicaux libres dans la fumée de cigarette.
Other articles by Boris G. Dzikovski on PubMed
Profil De Perméation De L'oxygène Dans Les Membranes Lipidiques : Comparaison Avec Le Profil De Polarité Transmembranaire
Perméation de l'oxygène dans les membranes est pertinente non seulement à une fonction physiologique, mais aussi aux déterminations de la profondeur dans les membranes par marquage de spin dirigée. Spin-réseau (améliorations de relaxation T(1)) par l'air ou l'oxygène moléculaire ont été déterminées pour spin phosphatidylcholines marquée aux positions (n = 4-14, 16) de la chaîne sn-2 dans les membranes liquides de dimyristoyl phosphatidylcholine, en utilisant la résonance paramagnétique électronique onde continue non linéaire (RPE). Saturation progressive tant mesures d'EPR onde continues hors phase dégagent de l'oxygène similaire des profils de perméation. Avec l'oxygène pur, les améliorations de relaxation-2 T déterminées à partir des largeurs des raies des spectres rpe linéaires homogènes sont égales aux améliorations T 1-relaxation déterminées par EPR non linéaire. Cela confirme que les deux améliorations de relaxation se produisent par l'échange de Heisenberg, qui nécessite un contact direct entre l'oxygène et un essorage étiquette. L'oxygène se concentre à l'intérieur hydrophobe des membranes bicouches phospholipidiques avec un profil de perméation sigmoïde qui est l'inverse de la polarité profil établi plus tôt pour ces lipides marqué. La forme du profil de perméation d'oxygène dans les membranes lipidiques fluide est contrôlée en partie par la pénétration de l'eau, via le profil de polarité transmembranaire. À l'interface de la protéine du canal ionique KcsA, le profil de l'oxygène est plus diffus que celui dans les bicouches lipidiques fluide.
Spin-étiquetés Gramicidine A: Formation D'un Canal Et De Dissociation
Gramicidine A a été étudiée par résonance des ondes de spin électronique continue (CW-ESR) et en double-quantique de résonance de spin électronique cohérence (DQC-ESR) dans les membranes lipidiques (en utilisant plusieurs échantillons qui ont été alignées par macroscopiquement isopotentiel au sèche-linge ultracentrifugation) et des vésicules. En tant que groupe rapporteur, le nitroxyde de spin-étiquette a été attaché à l'extrémité C-terminale produisant le spin-marqué produit (GASL). Spectres de RPE de membranes alignées contenant spectacle GASL orientation forte dépendance. Dans les membranes DPPC et DSPC à la température ambiante la forme spectrale est compatible avec commande élevée, qui, en conjonction avec la polarité observée élevé de l'environnement du nitroxyde, est interprétée en termes de la fraction nitroxyde étant proche de la surface de la membrane. En revanche, les spectres de GASL dans les membranes DMPC indiquent profonde intégration et l'inclinaison du groupe NO. Le spectre GASL dans la membrane DPPC moins 35 degrés C (le gel à transition de phase Pbeta) présente des changements brusques, et au-dessus de cette température devient similaire à celle de DMPC. Le spectre de dipolaire DQC-ESR indique clairement la présence de paires dans les membranes DMPC. Ce n'est pas le cas pour la DPPC, congelé rapidement de la phase de gel, mais il ya des indices d'agrégation. La distance interspin dans les paires est de 30,9 A, en bon accord avec les estimations pour le dimère tête-à-tête GASL (la conformation de formation de canal), ce qui correspond à l'épaisseur hydrophobe de la bicouche de DMPC. Les deux DPPC et DSPC, apparemment en raison de l'inadéquation entre la longueur hydrophobe dimère et épaisseur de la bicouche, ne favorisent pas la formation d'un canal dans la phase gel. Dans les phases Pbeta et Lalpha de DPPC (supérieure à 35 degrés C) les formes dimères de canaux, comme en témoigne le spectre DQC-ESR dipolaire après congélation rapide. Il est associé à une expansion latérale de molécules lipidiques et une diminution concomitante de l'épaisseur bicouche, qui réduit le décalage hydrophobe. Une comparaison avec des études de la formation de dimères par d'autres techniques physiques indique l'opportunité d'utiliser de faibles concentrations de GA (environ 0,4 à 1% en mole) accessibles à des méthodes ESR employées dans l'étude, car cela donne des canaux dimères non-interaction.
Profils D'oxygène Dans Les Membranes
Profils transmembranaires de l'oxygène moléculaire dans les bicouches lipidiques ne sont pas seulement importantes pour la pathologie et la physiologie de la membrane, mais sont également essentielles à la détermination de la structure des protéines membranaires par marquage de spin dirigée. Profils d'oxygène obtenus avec les chaînes lipidiques marqué ont une dépendance sigmoïde de Boltzmann sur la profondeur dans chaque foliole de lipides, ce qui représente une distribution à deux compartiments entre les régions internes et externes de la membrane, avec un transfert d'énergie libre qui dépend linéairement de la distance des Division avions. Profils transmembranaires intramembranaires polarité et pour la pénétration de l'eau dans la membrane, ont une forme identique, mais sont le signe inverse. Comparaison avec des profils d'oxygène publié récemment d'un peptide transmembranaire alpha-hélicoïdal relativement marqué valide l'utilisation des lipides marqué pour tous ces profils et fournit le pont nécessaire pour générer la bicouche complet sur une foliole unique de lipides.
Formulaires De La Manche Et Nonchannel De Spin-étiquetés Gramicidine Dans Les Membranes Et Leurs équilibres
Formes de la Manche et de la gramicidine A nonchannel (GA) ont été étudiés par RPE dans des environnements différents lipides en utilisant de nouveaux mono-et double-spin des composés étiquetés. Pour les canaux GA, nous démontrons ici comment impulsion ESR dipolaire peut être utilisé pour déterminer l'orientation de la molécule membranaire de déplacement par rapport à la normale de la membrane et d'étudier les effets subtils de l'environnement lipidique sur la distance interspin dans le spin-étiquetés canal gramicidine. Pour étudier les formes de nonchannel gramicidine, le pouls dipolaire ESR a été utilisé en premier pour déterminer les distances interspin correspondant à des monomères et des dimères double hélice de molécules GA spin-marquées dans le trifluoroéthanol solvants organiques et l'octanol. Les mêmes distances ont ensuite été observés dans les membranes. Depuis la détection de formes nonchannel dans la membrane est compliquée par agrégation, on supprime toute spectres dipolaire à des distances interspin intermoléculaires résultant des agrégats à l'aide double marqué GA dans un mélange avec un excès non marqué GA. Dans les lipides de désadaptation hydrophobes (L (β) la phase de la DPPC), les canaux de gramicidine se dissocier en monomères libres. La structure de squelette de la forme monomérique est similaire à une unité monomère du dimère de canal. En plus de canaux et de monomères, la conformation en double hélice de la gramicidine est présent dans certains environnements membranaires. Dans la phase de gel de phosphatidylcholines saturées, la fraction de doubles hélices augmente dans l'ordre suivant: DLPC <DMPC <DSPC <DPPC. L'équilibre DHD / monomère dans DPPC a été déterminée. Dans les membranes, sous la forme d'une double hélice est présente uniquement dans les agrégats. En outre, nous avons étudié l'effet de la N-terminal de substitution dans la molécule GA lors de la formation du canal. Ce travail montre comment pulsé ESR dipolaire peut être utilisée pour étudier les équilibres complexes de peptides dans les membranes.
Distributions De Conformation Et La Liaison Hydrogène Dans Les Bicouches Lipidiques Gel Et Congelé: Une étude De Haute Fréquence ESR Spin-Label
Les paramètres ESR de marqueurs de spin PC dans les membranes congelés ne représente pas seulement la polarité membranaire ou un profil de pénétration de l'eau. Au lieu de cela, ils montrent une répartition entre l'hydrogène lié (HB) et non-hydrogène lié (non-HB) les Etats, qui est affectée par un certain nombre de facteurs dans la composition de la membrane. Semblable à l'exclusion des solutés de solvants de cristallisation, la phase de gel en vrac pur exclut nitroxydes, forçant chaînes acyles de prendre des conformations pliées. Dans ces conformations le nitroxyde est de l'hydrogène lié. En outre, lors du refroidissement progressif des étiquettes en surfusion PC gel subir lente agrégation latérale résultant en un signal d'arrière-plan large. Toutefois, si l'échantillon est instantanément gelé, ce contexte est remplacé par le composant HB. Dans les membranes avec le taux de cholestérol observée le HB / non-HB ratio peut être décrit par un équilibre de partage entre les nitroxydes-comme situés dans les défauts de structure lipidique dans le noyau hydrophobe et ceux à proximité de la surface de la membrane.
