Click here to load reader

Kinetyka membran biologicznych - kolokwium czwartkowe IF

  • View
    219

  • Download
    4

Embed Size (px)

Text of Kinetyka membran biologicznych - kolokwium czwartkowe IF

  • Kinetyka membran biologicznych- zmienno w staociPiotr TargowskiKolokwium czwartkowe Instytut Fizyki UMKToru - 18 maja 2000

  • Kinetyka membran biologicznych- stao w zmiennociPiotr TargowskiKolokwium czwartkowe Instytut Fizyki UMKToru - 18 maja 2000

  • Schemat komrki[Encyklopedia multimedialna PWN - Biologia]

  • Membrana komrkowaogranicza przestrze komrki

    umoliwia i kontroluje transport substancji odywczych

    stanowi rodowisko dla pewnych reakcji biochemicznych

    dostosowuje ksztat komrki do wymogw tkanki

  • [ Z. Lengren - redniowieczne arty, RSW 1959 ]

  • [D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, J. Willey, 1980]

  • Plan wykaduWstpObiekt badaModele fluktuacji membranymodel frakcyjnymodel dystrybucyjnyPodsumowanieAspekt krajoznawczy

  • Model przestrzenny przekroju dwuwarstwowej bony fosfolipidowej [L. Stryer Biochemia, PWN, 1997 ]O

    HCPN

  • Liposom - jednowarstwowy pcherzyk fosfolipidowy,[D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, J. Willey, 1980]50 nm

  • rodowisko - mae liposomy DPPCDPHKoronenTemperatura (oC)Temperatura (oC)Cinienie (MPa)Cinienie (MPa)< r >< r >< r >< r >T = 53 oC

  • Koronen C24H12Grupa punktowa symetrii D6hr0 = 0.1, jedna skadowa zaniku r(t)

  • DPPC znakowane koronenem T=23 oCczas (ns) vs fit-scatter Residua-303# kanau0100200Wsp. autokorelacji-0.50.00.51.0VV-VH = r(t)F(t) (zliczenia)Czas (ns)Czas zanikufluorescencji DPH!??

  • Model frakcyjny

  • Model frakcyjny - podstawowe zalenociPoniewa fluorescencja sondy nie zaley od stanu rodowiska, to

    Kinetyka procesw wymiany rodowisk:

    alboszczegy

  • Model frakcyjny- najwaniejsze wyniki

    Rozmiary frakcjiTemperatura (oC)Temperatura (oC)

    s

  • Wybrane stae szybkocis

  • Model frakcyjny - szczegy rozwizaWynik eksperymentu moe mie posta zaniku o 3 skadowychPrzy zaoeniu mona wyznaczy parametry fizyczne

  • Wasnoci zaniku fluorescencji koronenu w maych liposomach DPPC

  • Model frakcyjnykFGNGFkFGCieky krysztaFrakcjawymiennaFrakcjastaael

  • Model dystrybucyjny

    F. . . .G1G2 G3Gnd(S1,T)d(S2,T)d(S3,T)d(Sn,T)S = 0S > 0

  • Model dystrybucyjny- podstawowe zalenoci

    s

  • Model dystrybucyjny- najwaniejsze wynikiTemperatura (oC)Temperatura (oC)gd (s-1)Tt=39 oCTt=39 oCEfekty cinieniowe

    s

  • Zesp zaangaowany w badaniaprof. dr Lesley Davenportdr Piotr Targowski(dr) Salvatore H. Atzeni(dr) Bo Shendr Jay R. Kuntson (NIH)dr Michel Straherprof. dr hab. Andrzej Kowalczyk

  • Model dystrybucyjny, pomiary cinieniowe

  • Rwnowano cinienia i temperatury w membranach fosfolipidowych< r > (koronen)

  • PodsumowanieMembrana fosfolipidowa, poniej temperatury przejcia fazowego, podlega powolnym fluktuacjom stanu uporzdkowania, czasowo przechodzc do stanu ciekego.Fluktuacje uporzdkowania mona opisa w oparciu o model frakcyjny albo dystrybucyjny.Jak dotd eksperyment nie rozstrzyga, ktry model jest bliszy sytuacji fizycznej - prawdopodobnie naley poszukiwa ich pewnej kombinacji.

  • Energia swobodna F(S,T)Parametr uporzdkowania STemperatura (oC)F(S,T) (kJ/mol)

  • Gsto prawdopodobiestwa P(S,T)

    P(S,T) Parametr uporzdkowania STemperatura (oC)

    -0.02

    0

    0.02

    0.04

    0.06

    0.08

    0.1

    0102030405060

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0102030405060

    t

    F

    @

    220

    ns

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    050100150

    T

    T

    p

    T

    p

    eq

    (

    ,

    )

    .

    .

    =

    -

    0

    26

    0

    01

    K

    /

    MPa

    b

    g

    (

    t

    100

    ns )

    k

    F

    G

    N

    G

    F

    k

    F

    G

    k

    G

    k

    F

    k

    N

    C

    i

    e

    k

    y

    k

    r

    y

    s

    z

    t

    a

    F

    r

    a

    k

    c

    j

    a

    w

    y

    m

    i

    e

    n

    n

    a

    F

    r

    a

    k

    c

    j

    a

    s

    t

    a

    a

    e

    l

    r

    t

    R

    t

    R

    t

    r

    t

    F

    G

    N

    N

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    =

    +

    +

    b

    0

    r

    t

    r

    t

    r

    t

    r

    t

    F

    F

    G

    G

    N

    N

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    =

    +

    +

    b

    b

    b

    0

    r

    t

    C

    e

    C

    e

    r

    e

    k

    t

    k

    t

    N

    k

    t

    N

    (

    )

    =

    +

    +

    -

    -

    -

    1

    2

    0

    1

    2

    b

    dR

    t

    dt

    k

    R

    t

    k

    k

    R

    t

    dR

    t

    dt

    k

    R

    t

    k

    k

    R

    t

    F

    FG

    G

    GF

    F

    F

    G

    GF

    F

    FG

    G

    G

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    =

    -

    +

    =

    -

    +

    k

    k

    k

    F

    G

    N

    >

    >

    =

    -0.02

    0

    0.02

    0.04

    0.06

    0.08

    0.1

    050100150

    k

    D

    k

    k

    k

    k

    D

    k

    k

    k

    k

    D

    C

    C

    C

    C

    k

    k

    k

    k

    k

    k

    k

    k

    k

    D

    D

    k

    k

    k

    k

    D

    k

    k

    k

    k

    r

    C

    C

    k

    k

    k

    r

    C

    C

    k

    k

    k

    F

    FG

    F

    GF

    F

    FG

    FG

    GF

    G

    GF

    FG

    GF

    =

    -

    -

    +

    -

    -

    +

    =

    -

    +

    =

    =

    -

    -

    -

    -

    +

    -

    -

    +

    =

    +

    +

    =

    +

    +

    1

    2

    2

    2

    1

    2

    2

    2

    1

    2

    1

    2

    2

    1

    2

    1

    1

    2

    1

    2

    1

    2

    2

    2

    1

    2

    2

    2

    1

    2

    2

    2

    1

    2

    1

    2

    0

    2

    1

    0

    2

    1

    1

    c

    h

    c

    h

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    c

    h

    c

    h

    c

    h

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    ;

    b

    b

    k

    k

    F

    FG

    d

    S

    T

    d

    T

    E

    S

    T

    k

    T

    B

    ,

    exp

    ,

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    =

    -

    F

    H

    G

    I

    K

    J

    g

    D

    act

    k

    k

    FG

    GF

    D

    E

    S

    T

    F

    S

    T

    F

    S

    T

    a

    S

    a

    T

    T

    S

    a

    S

    a

    S

    act

    ,

    ,

    ,

    (

    *)

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    =

    =

    -

    =

    =

    +

    -

    +

    +

    0

    1

    2

    1

    3

    1

    4

    1

    2

    2

    3

    3

    4

    4

    P

    S

    T

    E

    S

    T

    k

    T

    P

    S

    T

    dS

    B

    ,

    exp

    ,

    ,

    ,

    b

    g

    b

    g

    b

    g

    -

    F

    H

    G

    I

    K

    J

    =

    z

    D

    act

    1

    0

    1

    d

    T

    T

    T

    =

    -

    b

    g

    k

    r

    t

    r

    t

    r

    P

    S

    T

    e

    dS

    F

    D

    d

    S

    T

    t

    a

    f

    a

    f

    a

    f

    a

    f

    =

    +

    -

    z

    ,

    ,

    0

    1

Search related