Kemisk Fagprojekt Hemoglobin og Myoglobin Studier af det Aktive Site

More documents

Recommendations

Info

$LaTeX â Custom Templates$

$LATEX 2Îµ Cheat Sheet$

$Introduktion til LaTeX$

$Exercises for LaTeX introduction course spring 2008$

4.4 EXAFS studier af myoglobin og hæmoglobin 4 XAFS[15] erencefolie best˚aende af det rene metal, idet intensiteten af det indkommende røntgenstr˚aling I1 og intensiteten af den transmitterede røntgenstr˚aling I2 m˚ales. Str˚alingsintensiteter m˚ales ved brug af ionkamre. Absorptionskoefficientrne for rene metaller er nøje bestemt, og dette referenceeksperiment bruges derfor til kalibrering af den kritiske energi. 4.4 EXAFS studier af myoglobin og hæmoglobin I et XAFS (Extended Absorbtion Fine Structure) studie blev myoglobin fra hest undersøgt og modelleret ved multiplescattering. Bindingslængden af Fe−O i Met-Myoglobin er m˚alt til 2, 08 − 2, 09˚A, Fe−N p = 2, 04 − 2, 05˚A og Fe−N ɛ = 2, 16 − 2, 17˚A. Tilsvarende blev de m˚alt for Deoxy-Myoglobin, Fe−N p = 2, 06˚A og Fe−N ɛ = 2, 16˚A [16]. Sammenlignes de to værdier for nitrogenatomet i porphyrinringern, stemmer det overens med det tidligere beskrevne, nemlig at jernionen er svagt udenfor planet i deoxy-myoglobin, men ved oxidation af Fe(II) til Fe(III) er i samme plan, hvilket resulterer i en kortere afstand. Forskydningen er beregnet til 0, 2˚A± 0,1 0,2 udfra triangulering med EXAFS data [17], og 0,15-0,20˚A i et senere forsøg ved brug af XANES [18]. De angivne værdier var blevet fundet b˚ade ved brug af Multiple Scattering (MS) samt Single Scattering (SS). MS er dog at foretrække, da de flere parametre giver en mere sandfærdig og fuldkommen beskrivelse af miljøet omkring jernionen, men stiller ogs˚a større krav til m˚aledata. XAFS studierne af hæmoglobin er utrolig sparsomme, idet proteinet indeholder 4 aktive sites, som alle er i ligevægt med oxygen. Dette giver usikkerheder ved m˚alinger, da der ingen garanti er for hvilken form der m˚ales p˚a. Dette er en af svaghederne ved EXAFS, nemlig den m˚ade data behandles p˚a. EXAFS bygger p˚a, at en model tilnærmes de m˚alte data, og der kræves derved en forh˚andsviden om molekylet og geometrien omkring det. Idet myoglobin og hæmoglobin begge er hæm-proteiner, og har utrolig mange ligheder især omkring hæm-gruppen, m˚a det med rimelighed kunne antages, at de m˚alte bindingslængder for myoglobin m˚a være omtrentlig de samme i hæmoglobin. Med andre ord kan det siges, at myoglobin næsten kan regnes som værende det samme som en af de fire subunits i hæmoglobin, alts˚a en simplificeret model. 17
5 Databehandling 5 DATABEHANDLING Idet XAFS-m˚alingerne er afsluttet, haves et dataset best˚aende af værdier for intensiteter af den fluorescerede str˚aling, If med tilhørende værdier for den indkommende str˚aling, I0. Før disse data kan bruges i forbindelse med EXAFS-ligningen, benyttes følgende metode best˚aende af 9 trin: Til illustration er et datasæt omhandlende hæm-proteinet cytrochrom c behandlet. Trin 2-9 de illustreret ved figur 13-19. Data er behandlet i programmet WinXAS 3 og de mest sandsynlige single scattering pathways er beregnet ved brug af FEFF 4 . 1. Hvis der haves flere spektre findes gennemsnittet af disse ud fra den kritiske værdi bestemt ved referenceeksperimentet. 2. Funktionsværdierne før den kritiske værdi tilnærmes med et førstegrads taylorpolynomium, som subtraheres fra hele spektrummet, hvorved baggrundsstøj og toppe for˚arsaget af andre metaller end jern vil mindskes. 3. Normalisering: Spekteret normaliseres ved at tilnærme ∆µ0, der defineres til 1. Dette medfører at spektre optaget af prøver med forskellige koncentrationer kan sammenlignes. 4. Kritisk energi: Den kritiske energi bestemmes ud fra den højst afledte af µ(E). Her kan den kritiske energi bestemt ved referenceeksperimentet bruges som reference. 5. Konvertering til k-space: X-aksen konverteres fra energi til bølgetal. 6. Modellering af spline: I dette skridt opstilles en model for en tænkt absorption fra et enkeltst˚aende centralatom, her jern. Modellen er matematisk og ikke, som antydet tidligere, mulig at m˚ale eksperimentelt. Idet den modellerede funktion trækkes fra spekteret, st˚ar kun EXAFSfunktionen χ(k) tilbage. 7. Vægtning: For at gøre EXAFS-spekteret mere tydeligt ved højere kværdier, vægtes det med k 3 . 8. Spekteret Fourier-transformeres. Er splinen modelleret godt, vil der ikke forekomme elektrontæthed før første koordinationssfære her i den Fouriertransformerede radialdistributionsfordeling. 3 http://www.chem.ucalgary.ca/research/groups/faridehj/Quick_manual.pdf 4 http://leonardo.phys.washington.edu/feff/ 18
Page 1 and 2: 26010 - Kemisk Fagprojekt EXAFS und
Page 3 and 4: Forord ”EXAFS undersøgelse af h
Page 5 and 6: Forkortelser EXAFS Extended X-ray A
Page 7 and 8: 2 Generelt om proteiner 2 GENERELT
Page 9 and 10: 2.1 Struktur 2 GENERELT OM PROTEINE
Page 11 and 12: (a) Jern(II)-svovlklynge i Aconitas
Page 13 and 14: 3.2 Proteinstruktur af hæmoglobin
Page 15 and 16: 3.4 Bohreffekten [1] 3 HÆMPROTEINE
Page 17 and 18: 4 XAFS[15] 4 XAFS[15] Til undersøg
Page 19 and 20: 4.2 Single- og multiplescattering 4
Page 21: 4.3 XAFS m˚alinger 4 XAFS[15] Figu
Page 25 and 26: (a) (b) 5 DATABEHANDLING Figur 14:
Page 27 and 28: Figur 18: Trin 6, χ(k) vægtet med
Page 29 and 30: 6 RESULTATER atomer i porphyrinring
Page 31 and 32: 7 Diskussion 7.1 Bindingslængder i
Page 33 and 34: 7.3 Modellering af data 8 KONKLUSIO
Page 35 and 36: LITTERATUR LITTERATUR [10] M. F. Pe
Page 37 and 38: A Bølgetal A BØLGETAL k = 2π 2π

Kemisk Fagprojekt Hemoglobin og Myoglobin Studier af det Aktive Site

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?