0 216 620 89 45 info@derilkim.com
Dairesel Dikroizm ve Biyolojik Moleküller ile çalışma

Dairesel dikroizm, kiral moleküller ile polarize ışık etkileşiminin bir sonucudur.

Biyolojik moleküllerin büyük çoğunluğu “kiral” dır. Örneğin, proteinin yapısını oluşturan 20 amino asitten 19’u kendi kendine kiral yapıya sahiptir.  Biyolojik moleküllerin yüksek kiral kimyası dairesel dikrozim ile analiz edilmesine olanak verir, ve bu biyolojik moleküller ile ilgili çalışmalarda ana uygulama tekniğidir.

Biyokimyada dairesel dikroizmin kullanımının bir sebebi de, Protein ve DNA gibi yüksek dereceli kiral makromoleküllerin anlaşılmasını sağlamasıdır.  Bunun nedeni, protein veya DNA molekülünün CD spektralarının, baselerin ve individual residuelerinin CD spektralarının toplamı olmamasıdır, fakat makromolekülün kendi 3 boyutlu yapısı tarafından büyük ölçüde etkilenir. Her bir yapı, özel dairesel dikroizm imzaya sahiptir ve bu da yapısal elementlerin tanımlanmasında ve kiral makromoleküllerin yapısındaki değişimi izlemede kullanılabilir.

En çok çalışılan dairesel dikroizm imzaları, α-helis ve β-sheet gibi proteinlerin çeşitli ikincil yapısal elementleridir. Far-UV (260nm aşağısı) bölgedeki CD spektrumların anlaşılması, bir protein yapısı içindeki her bir ikincil yapı elemanının yüzdelerini tahmin etmekte kullanılabilir.  Bazı ortak protein ikincil yapı elemanları ve bunlarla ilişkili CD spektrumlar aşağıdaki gibidir:

CD Spectra for alpha-helix and beta-sheet structuresİkincil yapı konformasyonu ve protein yapısal elemanlarının CD spektrumu. Sağdaki, bir α-helix deki peptid omurgası konformasyonu örneği, soldaki bir β-sheet deki peptid konformasyonu örneğidir. Ortada ise bu farklı konformasyonları gösteren CD spektrumu vardır. 

İkincil yapı tahmini sağlamak için, proteinlerin dairesel dikroizm spektrumlarını uygulayan bir çok algoritma vardır.  Chirascan tarafından sunulan CDNN yazılımı sayesinde  protein ikincil yapı CD analizi yapılır.

İkincil yapı tahmini dairesel dikroizm spektroskopisi gücünün sadece bir parçasıdır. CD spektrumundaki değişim, molekül yapısındaki değişimi çok iyi bir şekilde gösterir. Spectrumlar dakikalarca kaydedilebilir ve tek dalgaboyunda kinetikler milisaniye mertebesinde kaydedilebilir. CD protein yapısındaki dinamik değişiklikleri takip etmek için özellikle güçlü bir araçtır. Örneğin, sıcaklık, pH,  ligand ve denaturant değişimi genellikle kullanılan yöntemlerdir.

Dairesel dikroizmin güçlü bir uygulaması da iki makromolekülü  ya da farklı koşullardaki aynı molekülü birbiriyle karşılaştırmaktır, ve benzer yapıya sahip olup olmadığını tespit etmektir.