Читать онлайн «Флуоресцентная спектроскопия биополимеров»

 Н. Л. Векшин ФЛУОРЕСЦЕНТНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ БИОПОЛИМЕРОВ (3-е дополненное издание) 1 УДК 577. 336 ISBN 978-5-903789-07-8 ББК 28. 072 В 19 Векшин Н. Л. Флуоресцентная спектроскопия биополиме- ров. – Пущино, ООО «Фотон век», 2014, 188 с. Книга доктора биологических наук, ведущего научного со- трудника Института биофизики клетки РАН Векшина Н. Л. представляет собой краткий курс по флуоресцентной спек- троскопии биополимеров и их комплексов. Даются общие сведения по спектроскопии, техника эксперимента и биологи- ческие примеры. В качестве примеров приводятся (в основ- ном – из собственного опыта автора) белки, ДНК, олигонук- леотиды, биомембраны, коферменты, антибиотики, флуо- ресцентные зонды, красители, фермент-субстратные ком- плексы и т. д. Книга предназначена для биофизиков, биохи- миков, молекулярных биологов, физ-химиков и других иссле- дователей, заинтересованных в использовании флуорес- центных методов. Подписано в печать 14. 01. 2014 Формат 60 х 90/16. ООО «Фотон-век», г. Пущино, Московская обл. Введение 5 ФЛУОРЕСЦЕНТНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ Спектры. Закон Стокса. Правило Левшина 10 Сольватохромизм 13 Синхронные спектры 15 Затухание излучения и время жизни 16 Квантовый выход 19 Тушение. Уравнение Штерна-Фольмера 21 Поляризация и анизотропия 22 Вращательная деполяризация. Уравнение 24 Левшина-Перрена Резонансный перенос энергии 26 Нерезонансный перенос. Эксиплексное излучение 29 Миграция энергии и горячий перенос 32 Объемная реабсорбция 33 Экранировка и реабсорбция. Микро-экранировка 37 и микро-реабсорбция Вероятность поглощения и экранировочный 40 гипохромизм ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА Стандартный спектрофлуориметр 47 Рекомендации по работе на спектрофлуориметре 50 Универсальный спектрофлуориметр 53 Фазовая флуориметрия 56 Импульсная флуориметрия 58 Многоходовые кюветы 60 Стоп-флоу 64 Флуоресцентная корреляционная спектроскопия 65 Поляризационные измерения на ConfoCor 69 Фотохимические реакции 70 Фотоиндуцированная эмиссионная ИК 73 Спектроскопия БИОЛОГИЧЕСКАЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ Биологические флуорофоры 75 Спектральная неоднородность триптофанового 76 излучения Изменение поляризации по спектру излучения 80 3 белков Фотоиндуцированная конформационная 84 подвижность Тушение триптофановых остатков 88 Резонансный перенос энергии в белках 92 О переносе энергии с тирозина на триптофан 93 Миграция энергии в ДНК 95 Спектроскопия ДНК-актиномициновых 99 комплексов Спектроскопия НАДН-дегидрогеназы 109 НАДН-дегидрогеназная активность в мазке 112 митохондрий Фотодесорбция клеточных органелл 118 Фотодесорбция НАДН из алкогольдегидрогеназы 121 Сравнение протомитохондрий и митохондрий 123 Об изменениях флуоресценции белков и НАДН 125 при функционировании митохондрий Потеря флавина НАДН-дегидрогеназным 130 комплексом митохондрий Высвобождение ФАД из бактериального 132 электрон-транспортного флавопротеина Шапероновый комплекс SecB – RBPTI 140 Термо- и фотоиндуцированная агрегация 144 α-кристаллина Эксимеры и димеры пирена в мембранах 151 Пирен как индикатор кислорода и полярности 155 Флуоресцентная фармакология 158 Энергетика нуклеотид-актиномициновых ком- 161 плексов Об измерении трансмембранного потенциала ми- 169 тохондрий флуоресцентными зондами СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 182 4 Введение При поглощении квантов света и при некоторых физико- химических процессах с энергией 50-100 ккал/моль молекулы переходят в электронно-возбужденное состояние.