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Articles by Boris G. Dzikovski in JoVE
JoVE Bioengineering
Un protocolo para la detección y borrado en fase gaseosa radicales libres en el humo del cigarrillo Mainstream
1CDCF-AOX Lab, 2National Biomedical Center for Advanced ESR Technology (ACERT), Department of Chemistry and Chemical Biology, Cornell University
Spin-captura de la espectroscopía ESR fue utilizado para estudiar el efecto de la planta de antioxidantes licopeno, pycnogenol y el extracto de semilla de uva en la recolección de residuos en fase gaseosa radicales libres en el humo del cigarrillo.
Other articles by Boris G. Dzikovski on PubMed
Perfil De Permeabilidad De Oxígeno En Membranas Lipídicas: Comparación Con Perfil De Polaridad Transmembrana
Permeabilidad de oxígeno en las membranas es relevante no sólo para la función fisiológica, sino también a las determinaciones de la profundidad en las membranas por centrifugado dirigida etiquetado. Enrejado de la vuelta (mejoras de relajación T(1)) por el aire o el oxígeno molecular determinaron fosfatidilcolinas vuelta marcada en las posiciones (n = 4-14, 16) de la cadena de sn-2 en líquido membranas de fosfatidilcolina dimyristoyl, mediante el uso de resonancia paramagnética electrónica no lineal de onda continua (EPR). Saturación progresiva tanto medidas de EPR onda continua fuera de fase producen oxígeno similar perfiles de impregnación. Con oxígeno puro, las mejoras de relajación 2 T determinadas de linewidths homogénea de los espectros lineales de EPR son iguales a las mejoras de T 1-relajación determinadas por el EPR no lineal. Esto confirma que ambos mejoras de relajación se producen por intercambio de Heisenberg, que requiere el contacto directo entre el oxígeno y giro de la etiqueta. Oxígeno se concentra en el interior hidrofóbico de las membranas bicapa de fosfolípidos con un perfil de impregnación sigmoidal que es el inverso del perfil polaridad establecido anteriormente para estos lípidos marcado con giro. La forma del perfil de impregnación del oxígeno en membranas lipídicas fluido es controlada en parte por la penetración del agua, mediante el perfil de polaridad transmembrana. En la interfaz de la proteína del canal del ion de la emisora KcsA, el perfil de oxígeno es más difuso que en bicapas lipídicas fluido.
Spin-etiquetados Gramicidina A: Canal Formación Y Disociación
Gramicidina A fue estudiado por la resonancia de spin electrónico de onda continua (CW-VSG) y con un doble-cuántica de resonancia de spin electrónico coherencia (DQC-ESR) en las membranas lipídicas (utilizando varias muestras que fueron alineados macroscópicamente por isopotencial spin-seca ultracentrifugación) y vesículas. Como un grupo informador, el nitróxido giro de la etiqueta se adjunta en el extremo C-terminal produciendo el giro marcado con producto (gasl). ESR espectros de las membranas que contienen la dependencia alineados gasl espectáculo fuerte orientación. En las membranas de DPPC y DSPC a temperatura ambiente la forma espectral es consistente con orden alto, lo que, en conjunción con la polaridad observada alta del medio ambiente del nitróxido, se interpreta en términos de la fracción nitróxido estar cerca de la superficie de la membrana. En contraste, los espectros de gasl en las membranas DMPC indican más profunda incrustación y la inclinación del grupo NO. El espectro gasl en la membrana de DPPC a 35 grados C (el gel a la transición de fase Pbeta) exhibe cambios bruscos, y encima de esta temperatura se vuelve similar a la de DMPC. El espectro dipolar de DQC-ESR indica claramente la presencia de pares de membranas DMPC. Este no es el caso de DPPC, congela rápidamente de la fase de gel, sin embargo, hay indicios de agregación. La distancia interspin en los pares es 30,9 A, en buen acuerdo con las estimaciones para el dímero de cabeza a cabeza gasl (la conformación del canal de formación), que coincide con el espesor hidrofóbica de la bicapa de DMPC. Tanto DPPC y DSPC, aparentemente como resultado de la falta de coincidencia entre la longitud hidrófobo dímero y el espesor de bicapa, no favorecen la formación de canales en la fase de gel. En los Pbeta y Lalpha fases de DPPC (por encima de 35 grados C) las formas dímero de canal, como se evidencia por el espectro de ESR-dipolar DQC después de la congelación rápida. Se asocia con una expansión lateral de moléculas de lípidos y un descenso concomitante de espesor bicapa, lo que reduce el desajuste hidrófobo. Una comparación con los estudios de formación de dímero por otras técnicas físicas indica la conveniencia de utilizar bajas concentraciones de GA (aproximadamente 0.4-1% en moles) accesibles a los métodos ESR empleados en el estudio, ya que esto produce que no interactúan canales dímero.
Perfiles De Oxígeno En Las Membranas
Perfiles de transmembrana del oxígeno molecular en bicapas lipídicas no sólo son importantes para la membrana fisiología y patología, pero también son esenciales para la determinación de la estructura de la proteína de membrana por centrifugado dirigida etiquetado. Perfiles de oxígeno obtenidos con cadenas de lípidos marcado giro tienen una dependencia sigmoidal de Boltzmann de la profundidad en cada folleto de lípidos, que representa una distribución de dos compartimentos entre regiones externas e internas de la membrana, con una energía de libre transferencia que depende linealmente de distancia de los planos de la divisorios. Perfiles transmembrana para intramembranosas polaridad y para la penetración del agua en la membrana, tienen una forma idéntica, pero son del signo inverso. Comparación con perfiles de oxígeno recientemente publicado de un péptido transmembrana alfa helicoidal site-specifically marcado con giro valida la utilización de los lípidos marcado giro para todos estos perfiles y proporciona el puente necesario para generar la bicapa completa de un folleto de lípidos solo.
Los Canales Y Las Formas De Nonchannel Spin-etiquetados Gramicidina En Las Membranas Y Su Equilibrio
Formas de canal y nonchannel de gramicidina A (GA) fueron estudiados por ESR en ambientes diferentes de lípidos usando el nuevo mono y doble spin-compuestos marcados. Para los canales GA, se demuestra aquí cómo ESR pulso dipolar puede ser utilizado para determinar la orientación de la molécula de membrana de desplazamiento con respecto a la normal de la membrana y para estudiar los efectos sutiles de medio ambiente lípidos en la distancia interspin en el spin-etiquetados canal gramicidina. Para el estudio de las formas nonchannel de gramicidina, el pulso bipolar ESR fue utilizado por primera vez para determinar las distancias correspondientes a interspin monómeros y dímeros de doble hélice de moléculas marcadas spin-GA en el trifluoroetanol disolventes orgánicos y octanol. Las mismas distancias se observaron a continuación, en las membranas. Puesto que la detección de formas nonchannel en la membrana se complica por la agregación, se suprime cualquier espectros dipolar de distancias interspin intermoleculares derivados de los agregados mediante doble marcado con GA en una mezcla con un exceso no marcado GA. En los lípidos hidrofóbicos no coincidentes (L (β) la fase de DPPC), de canales de gramicidina se disocian en monómeros libres. La estructura principal de la forma monomérica es similar a una unidad monomérica del dímero canal. Además de los canales y monómeros, la conformación de doble hélice de gramicidina está presente en algunos entornos de membrana. En la fase de gel de fosfatidilcolinas saturadas, la fracción de dobles hélices aumenta en el siguiente orden: DLPC <DMPC <DSPC <DPPC. El equilibrio DDH / monómero relación en DPPC se determinó. En las membranas, la forma de doble hélice está presente sólo en los agregados. Además, se estudió el efecto de la N-terminal de sustitución en la molécula de GA en la formación de canales. Este trabajo demuestra cómo ESR dipolar pulsada puede ser utilizado para estudiar equilibrios complejo de péptidos en las membranas.
Las Distribuciones Conformacionales Y Enlace De Hidrógeno En La Bicapa Lipídica De Gel Y Congelados: Una Alta Frecuencia De Spin-Label Study ESR
Los parámetros ESR de marcadores de espín de PC en las membranas congelados no representan simplemente la polaridad de la membrana o el perfil de la penetración del agua. En cambio, muestran una distribución entre enlaces de hidrógeno (HB) y no hidrógeno unido (no HB) estados, que se ve afectada por un número de factores en la composición de la membrana. Similar a la exclusión de los solutos de disolventes de cristalización, la fase en masa de gel puro excluye nitróxidos, forzando a las cadenas de acilo para tomar conformaciones dobladas. En estas conformaciones el nitróxido es enlaces de hidrógeno. Además, el enfriamiento gradual en las etiquetas de PC subfundidas gel someterse agregación lenta lateral que resulta en una señal de fondo amplio. Sin embargo, si la muestra se congeló instantáneamente, este fondo se sustituye por el componente de HB. En las membranas de la observada con colesterol HB / no-HB relación puede ser mejor descrito por un equilibrio de reparto-como entre nitróxidos localizado en defectos de la estructura lipídica dentro del núcleo hidrófobo y cerrar aquellos a la superficie de la membrana.
