società italiana di spettroscopia neutronica scattering elastico della β-lattoglobulina barreca...
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Società Italiana di Spettroscopia Neutronica
Scattering Elastico della β-lattoglobulina
Barreca Davide (Dipartimento di Chimica Organica e Biologica, Università di Messina)
Calderaro Antonella (Dipartimento di Chimica Organica e Biologica, Università di Messina)
Leggio Claudia (Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma)
Tutor: Dr. Daniela Russo
Dinamica di proteineDinamica di proteine
GrenobleIstituto Laue-Langevin
(ILL)
IN13
Lo spettrometro IN13
CRG-IN13CRG-IN13High-resolution spectrometers
Thermal neutron backscattering
spectrometer
Geometria in back-scattering:
θ=90°, cot(θ)=0
Dipende dall’angolo
di scattering
Dipende dal
cristallo
β-lattoglobulinaβ-lattoglobulina
Composizione:-162 amminoacidi-MW 18155 Da-C820H1308N206O252S5
Composizione:-162 amminoacidi-MW 18155 Da-C820H1308N206O252S5
Numero di protoni 1308
-1068 non scambiabili -240 scambiabili
Numero di protoni 1308
-1068 non scambiabili -240 scambiabili
Scambiabili rapidamente(OH, SH, NHamminico)
Scambiabili rapidamente(OH, SH, NHamminico)
Scambiabili lentamente(NHammidico)
Scambiabili lentamente(NHammidico)
ObiettiviObiettivi
-Analisi, mediante scattering neutronico elestico, di una polvere di β-lattoglobulina idratata al 14% in D2O (14g D2O:100g di proteina, 141 molecole di D2O per molecola di proteina) a diverse temperature, per cercare di descrivere la dinamica della proteina avente un numero ridotto di molecole di acqua d’idratazione
-Le fluttuazioni strutturali inferiori al nanosecondo ci permettono di quantificare l’ampiezza dei movimenti degli idrogeni della molecola (studio dello spostamento quadratico medio)
-L’idratazione catalizza la mobilità della proteina incrementando i moti collettivi anarmonici
-L’abbassamento della temperatura sopprime le transizioni tra gli stati conformazionali
-Esprimenti di diffusione elastica di neutroni su proteine con diverso grado di idratazione al variare della temperatura evidenziano un abbassamento dell’intensità integrata
Preparazione del campionePreparazione del campione
-Purificazione della β-lattoglobulina da siero di latte
-Scambio H/D mediante dialisi in D2O
-Liofillizazzione
-Reidratazione differenziale mediante camere ad umidità relativa controllata: idratazione al 14%
-Preparazione delle celle per l’analisi del campione in cella d’alluminio da 1 mm
-Peso della cella (38.2066 g prima e dopo la misura)
-Purificazione della β-lattoglobulina da siero di latte
-Scambio H/D mediante dialisi in D2O
-Liofillizazzione
-Reidratazione differenziale mediante camere ad umidità relativa controllata: idratazione al 14%
-Preparazione delle celle per l’analisi del campione in cella d’alluminio da 1 mm
-Peso della cella (38.2066 g prima e dopo la misura)
Schema acquisizione datiSchema acquisizione dati-Posizionamento a 45° della cella nel criostato
-Cicli di estrazione di aria e insufflazione di He con formazione di ambiente con pressione finale pari a 2 mbar di He
-Avvio e settaggio dello strumento mediante NOMAD
-Acquisizione della cella vuota (2run da 1h)
-Posizionamento del monitor (M2) dopo il sample per misure di trasmissione (M1/M2)
-Misura della trasmissione: -cella vuota posizionata a 90° (Rc=M1c/M2c)-camera senza cella (Rv=M1v/M2v)-cella con campione posizionata a 90° (Rs=Ms/Ms)-trasmissione cella (Tc=Rv/Rc) e campione (Ts=Rv/Rs)
-Posizionamento a 45° della cella con campione
-Inizio del set di misure tra 110K e 260K (16 misure da 1h)
-Posizionamento a 45° della cella nel criostato
-Cicli di estrazione di aria e insufflazione di He con formazione di ambiente con pressione finale pari a 2 mbar di He
-Avvio e settaggio dello strumento mediante NOMAD
-Acquisizione della cella vuota (2run da 1h)
-Posizionamento del monitor (M2) dopo il sample per misure di trasmissione (M1/M2)
-Misura della trasmissione: -cella vuota posizionata a 90° (Rc=M1c/M2c)-camera senza cella (Rv=M1v/M2v)-cella con campione posizionata a 90° (Rs=Ms/Ms)-trasmissione cella (Tc=Rv/Rc) e campione (Ts=Rv/Rs)
-Posizionamento a 45° della cella con campione
-Inizio del set di misure tra 110K e 260K (16 misure da 1h)
Analisi datiAnalisi dati-Raggruppamento dei run acquisiti alle diverse temperature in un’unica matrice
-Normalizzazione di tutti i dati per il monitor
-Sottrazione della cella vuota
-Normalizzazione delle intensità per lo stesso campione ad un basso valore di T
per eliminare eventuali problemi dei detector
- Eventuale rimozione di alcuni detector
-Conversione di θ in Q
-Plot del LnI(Q) vs Q2
-Fit a piccoli valori di Q in accordo con l’approssimazione gaussiana
<μ2> = Spostamento Quadratico Medio
Spostamento Quadratico MedioSpostamento Quadratico Medio
Intensità IntegrataIntensità Integrata
Spostamento Quadratico Medio
Spostamento Quadratico Medio
Grazie…..Grazie…..
….anche se è stata abbastanza dura……
Prof. Renato Magli
Dr. Ferdinando Formisano
I tutor che ci hanno seguito (in particolare la Dr. Daniela Russo)
Professori e ricercatori che ci hanno introddotto nel fantastico mondo di
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