STRUKTURA I PARAMETRY FIZYCZNE BIOPOLIMERÓW BADANIA Z ZASTOSOWANIEM METOD ROZPROSZENIOWYCH I MODELOWANIA KOMPUTEROWEGO

ISBN: 978-83-232-2624-6

232 stron
format: B5
oprawa: miękka
Rok wydania: 2013

Struktura i parametry fizyczne biopolimerów to monografia poświęcona niskorozdzielczym technikom eksperymentalnym stosowanym we współczesnej biofizyce.
W części pierwszej w zwięzły sposób przedstawiona jest ogólna budowa i podstawowe parametry fizyko-chemiczne aminokwasów i białek, podstawy dynamicznego rozpraszania światła, niskokątowego rozpraszania neutronów i promieniowania rentgenowskiego oraz zaawansowane metody interpretacji wyników, prowadzące do trójwymiarowych modeli badanych cząsteczek.
Cześć druga, oparta na badaniach własnych autorki, zawiera opis badań struktury białek i kwasów nukleinowych w roztworze za pomocą DLS, SANS i SAXS oraz modelowania struktury białek na podstawie homologii i symulacji Monte Carlo. Poruszone w niej zostały zagadnienia przewidywania objętości, powierzchni, hydratacji, wypadkowego ładunku elektrycznego i innych własności białek na podstawie ich sekwencji, komplementarności danych pochodzących z różnych źródeł, sposobu interpretacji wyników dla polidyspersyjnych roztworów oddziaływających cząsteczek i wykorzystania symulacji Monte Carlo w badaniach struktury cząsteczek giętkich.
Książka zawiera też liczne zestawienia parametrów i wzorów przydatne w badaniach struktury biopolimerów za pomocą technik niskorozdzielczych i modelowania.

SPIS TREŚCI

WPROWADZENIE

Rozdział I
PRZEGLĄD BADAŃ
1.1. Struktura biopolimerów
1.1.1. Budowa białek
1.1.1.1. Struktura pierwszorzędowa białka
1.1.1.2. Struktura drugorzędowa białka
1.1.1.3. Struktura trzeciorzędowa białka
1.1.1.4. Domeny i motywy strukturalne
1.1.1.5. Struktura czwartorzędowa białka
1.1.2. Własności fizykochemiczne aminokwasów
1.1.2.1. Objętość
1.1.2.2. Tęgość (bulkiness)
1.1.2.3. Polarność, hydrofilowość i hydrofobowość
1.1.2.4. Aminokwasy dostępne i ukryte
1.1.2.5. Ładunek aminokwasów
1.1.2.6. Powierzchnia
1.1.2.7. Hydratacja
1.2. Białko jako cząsteczka fizyczna
1.2.1. Masa białka
1.2.2. Ładunek wypadkowy i punkt izoelektryczny
1.2.3. Współczynnik ekstynkcji
1.2.4. Objętość molowa i cząstkowa objętość właściwa
1.2.5. Powierzchnia
1.2.6. Hydratacja
1.2.7. Parametry hydrodynamiczne
1.2.8. Modele hydrodynamiczne
1.2.8.1. Elipsoidy
1.2.8.2. Cylindry i dyski
1.2.8.3. Modele cząsteczek o dowolnym kształcie
1.2.8.4. Strategie konstruowania modeli kulkowych
1.2.8.5. Modele hydrodynamiczne cząsteczek giętkich
1.3. Techniki eksperymentalne
1.3.1. Dynamiczne rozpraszanie światła
1.3.1.1. Funkcja korelacji
1.3.1.2. Rozcieńczone roztwory cząsteczek izotropowych
1.3.1.3. Roztwory cząsteczek anizotropowych
1.3.1.4. Roztwór cząsteczek polidyspersyjnych
1.3.1.5. Oddziaływanie między cząsteczkami
1.3.2. Podstawy rozpraszania niskokątowego
1.3.2.1. Rozpraszanie promieniowania rentgenowskiego
1.3.2.2. Rozpraszanie neutronów
1.3.2.3. Gęstość rozpraszania i kontrast
1.3.2.4. Rozpraszanie promieniowania w roztworach rozcieńczonych
1.3.2.5. Pomiar ogólnych parametrów cząsteczek rozpraszających
1.3.2.6. Rozpraszanie przez stężone roztwory cząsteczek
1.3.3. Modelowanie struktury
1.3.3.1. Elipsoidy, cylindry i dyski
1.3.3.2. Modelowanie cząsteczek o dowolnym kształcie
1.3.3.3. Modelowanie ab initio
1.3.3.4. Modelowanie cząsteczek giętkich
1.4. Modelowanie homologiczne
1.4.1. CASP

Rozdział II
BADANIA WŁASNE
2.1. Przewidywanie podstawowych parametrów białek na podstawie sekwencji
2.1.1. Ładunek wypadkowy i punkt izoelektryczny
2.1.1.1. Wpływ wybranych reszt aminokwasowych na wartość pI
białka
2.1.1.2. Wpływ wartości pKa reszt aminokwasowych na wartość pI białka
2.1.1.3. Wnioski
2.1.2. Masa, objętość, powierzchnia i hydratacja
2.1.2.1. Masa molowa
2.1.2.2. Objętość van der Waalsa
2.1.2.3. Objętość własna i objętość właściwa
2.1.2.4. Powierzchnia, hydratacja i cząstkowa objętość właściwa
2.1.2.5. Wnioski
2.2. Badanie struktury białek i kwasów nukleinowych za pomocą DLS, SAXS
i SANS
2.2.1. Porównanie skuteczności różnych modeli wieloelementowych
w badaniach kwasów nukleinowych i białek
2.2.2. Badanie procesu samoorganizacji i oddziaływań w roztworach 5‘GMP
2.2.3. Struktura lizozymu badana za pomocą kombinacji wielu technik
2.2.3.1. Badanie struktury lizozymu za pomocą kombinacji promienia
hydrodynamicznego i promienia bezwładności
2.2.3.2. Badanie struktury lizozymu w warunkach podwyższonego ciśnienia
2.2.4. Struktura izomerazy w warunkach podwyższonego ciśnienia
2.2.5. Struktura izomerazy - porównanie danych SANS i SAXS
2.3. Badanie struktury nieuporządkowanych łańcuchów białkowych
2.3.1. Symulacje Monte Carlo białek zdenaturowanych i krótkich łańcuchów
polipeptydowych
2.3.2. Udział wiązań wodorowych w procesie fałdowania białka
2.4. Przewidywanie struktury białek na podstawie homologii (CASP8)

PODSUMOWANIE

Bibliografia

Spis rysunków

Spis tabel

Spis wykresów

Structure and physical parameters of biopolymers; a study by the scattering
methods and computer modelling (Summary)