$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
La diminuzione della frequenza di risonanza (Δf) si correla in modo lineare con la massa adsorbita (Δm), come definito dall'equazione di Sauerbrey. 17

Qui, f è la frequenza di risonanza, Cf è una costante che dipende dalle caratteristiche geometriche e fisiche di quarzo dato e la frequenza di risonanza, e A è l'area di superficie del sensore.
Nella maggior parte delle applicazioni, lo strato adsorbito non è completamente rigido ma viscoelastico. La risultante smorzamento dell'oscillazione del sensore al quarzo è denominato dissipazione (D). La dissipazione monitorata le modifiche (ΔD) correlano con le proprietà viscoelastiche della massa associata18 e sono definiti come segue8.

Qui, Edissipato è l'energia perdita durante il periodo di una oscillazione, ed Ememorizzati è l'energia totale del sensore liberamente oscillante.
Per analizzare e quantificare i parametri di associazione, isoterme di frequenza sono derivate da tracciare gli spostamenti di frequenza di equilibrio (ΔΔfe) contro le concentrazioni di proteina. ΔΔfe è definito come

Qui, Δft1 rappresenta l'inizio della proteina adsorbimento e Δft2 lo stato di equilibrio. Adattamento alla curva non lineare può essere eseguita utilizzando un espansione di collina dell'equazione di Langmuir come segue6,8.

Qui, ΔΔfmax è il ΔΔfe della concentrazione della proteina risultante nell'associazione massimo (saturazione), Kd è la costante di dissociazione apparente per la proteina/membrana complessa e n è il coefficiente di Hill.
Il coefficiente di Hill (n) descrive la cooperatività di associazione. Per n = 1, il modello di adsorbimento di Hill è un semplice isoterma di Langmuir (i siti di legame uguale e tutte le molecole legano indipendentemente da a vicenda per il doppio strato lipidico). Se n ≠ 1, un ligando associato cambia la membrana affinità per altri ligandi obbligatoria, sia aumentando (n > 1, il cooperativity positivo) o diminuendo (n < 1, il cooperativity negativo) l'affinità.
La figura 1 Mostra uno schema del flusso di lavoro sperimentale utilizzato nel nostro laboratorio per misurare gli spostamenti in risonanza e frequenza durante il Ca2 +-dipendente associazione e il rilascio di AnxA2 a bilayer del lipido in fase liquida. Una registrazione esemplare è illustrata nella Figura 2. Figura 2 A Mostra la registrazione della curva di frequenza e 2 di figuraB Mostra gli spostamenti di dissipazione. La goccia prominente in frequenza sull'aggiunta dei liposomi (Figura 2A [fase 1]) indica loro adsorbimento. Perché le vescicole buffer riempito non sono rigide, ma aumenta viscoelastico, la dissipazione (Figura 2B [fase 1]). Successivamente, la rottura di vescicole coalescenza. Il rilascio concomitante del buffer all'interno delle vescicole diminuisce la massa adsorbita fino a raggiungere un plateau stabile (Figura 2A [fase 2]). Di nota, l'aggiunta delle vescicole provoca uno spostamento ad elevata dissipazione, mentre lo spostamento in risposta a doppio strato è molto più piccolo a causa della rigida natura omogenea di SLB (Figura 2B [fase 2]). Passaggio 3 in Figura 2A e 2B record l'associazione di AnxA2 per i lipidi, che aggiunge massa, come visto tramite lo spostamento di frequenza libera, ma non interferisce con la struttura a doppio strato, come indicato dal solo piccolo cambiamento nella dissipazione. Quando Ca2 + è rimosso dall'agente chelante EGTA (Figura 1 e Figura 2 [passaggio 4]), AnxA2 si dissocia dal film lipidico. La frequenza, così come le registrazioni di dissipazione, spostano i livelli osservati con il bilayer solo (confronta i passaggi 2 e 4 in Figura 2A e 2B), che indica che l'associazione AnxA2 è totalmente dipendente dal Ca2 + e che il film lipidico rimane intatto.
AnxA2, come fanno più di annexins, dipende dalla caricati negativa lipidi come PS Questo si vede chiaramente quando si apre è assente nel bilayer del lipido (Figura 3). Figura 3 A Mostra la registrazione della curva di frequenza e Figura 3B Mostra gli spostamenti di dissipazione. Nota che la frequenza si sposta verso una linea di base stabile a-25 Hz, eppure la dissipazione non è alterata (Figura 3B [fase 2]), indicativo di una formazione di doppio strato corretto. Tuttavia, nessun cambiamento nella frequenza (Figura 3A) o di dissipazione (Figura 3B) è osservato dopo l'aggiunta di AnxA2 in presenza di Ca2 + (Figura 3A e 3B [fase 3]) o EGTA (Figura 3A e 3B [passaggio 4]), come AnxA2 non può interagire con il film lipidico.

Figura 1 : Modello grafico del flusso di lavoro sperimentale. Questo flusso di lavoro illustra l'assorbimento della vescicola alla superficie idrofila sensore (passaggio 1), la fusione della vescicola/rottura che porta alla formazione di SLB (passaggio 2), e il Ca2 +-dipendente adsorbimento (passaggio 3) e desorbimento EGTA-dipendente dei AnxA2 (passaggio 4). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2 : Registrazione esemplare. Questi pannelli mostrano (A) il monitoraggio del tempo-dipendente della frequenza di risonanza del tratto 7 e (B) la dissipazione turni dei sensori al quarzo durante la misurazione. L'applicazione dei liposomi provoca una rapida diminuzione nella linea di base di frequenza, mentre la linea di base di dissipazione aumenta (passaggio 1). La stabilizzazione delle linee di base indica la formazione del bilayer (passaggio 2). Il AnxA2 (200 nM) adsorbimento (in presenza di Ca2 +) sul bilayer del lipido che contiene POPS aggiunge massa senza modificare significativamente la dissipazione, che indica che il film lipidico non è perturbato (passaggio 3). Il recupero della linea di base frequenza su Ca2 + chelazione con EGTA indica il desorbimento totale della proteina (passaggio 4). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3 : Esperimento di controllo negativo, dimostrando che la AnxA2 non associare a SLBs in assenza di POPS. Questi pannelli mostrano l'aggiunta di liposomi e la formazione di SLB (passaggi 1 e 2). Nessun cambiamento nella frequenza (A) o (B) dissipazione è evidente dopo l'aggiunta di AnxA2 (passo 3; 200 nM, in presenza di Ca2 +) o EGTA (passaggio 4). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
| Composizione | ΔΔF/Hz dopo formazione di SLBs | ΔΔD * 10-6 dopo formazione di SLB |
POPC/POPS (80: 20) | 26,3 ± 0,2 | 0,26 ± 0.03 |
POPC/PI (4,5) P2 (95: 5) | 26,5 ± 0,5 | 0.31 ± 0.02 |
POPC/POPS/Chol (60: 20: 20) | 29,2 ± 0,2 | 0.45 ± 0,09 |
POPC/POPS/PI (4,5) P2/Chol (60: 17: 03:20) | 29,6 ± 0.6 | 0,43 ± 0,10 |
POPC/DOPC/POPS/PI (4,5) P2/Chol (37: 20: 20: 03:20) | 29,4 ± 0,4 | 0,39 ± 0,14 |
Tabella 1: dati di composizione e formazione del lipido di SLB 7 .