ETT EXEMPEL PÅ PROTEINKRISTALLISERING

Relevanta dokument
KRISTALLISERING AV LYSOZYM

Preparation och spektroskopisk karakterisering av Myoglobin

CBGA02, CIG02A, VT09 Fördjupningsprojekt inom Vågfysik & Materia

Näringsämnen i matvaror

Diffraktion och interferens

30. Undersökning av aminosyror i surkål

DNA-labb / Plasmidlabb

Laboration Enzymer. Labföreläsning. Introduktion, enzymer. Kinetik. Första ordningens kinetik. Michaelis-Menten-kinetik

Gör så här: Lägg några potatisar av samma sort att gro på olika ställen i skolan. En del placeras på en ljus plats, medan andra läggs i mörker.

Diffraktion och interferens

Terminsplanering i Kemi för 7P4 HT 2012

Labbrapport 1 Kemilaboration ämnens uppbyggnad, egenskaper och reaktioner. Naturkunskap B Hösten 2007 Av Tommy Jansson

Blod och blodomloppet

Absorbansmätningar XXXXXX och YYYYYY

Syntes av acetylsalicylsyra (aspirin)

Koncentrationsbestämning med hjälp av spädningsteknik och spektrofotometri

MATSMÄLTNINGEN, NÄRINGSÄMNEN, CELLANDNING OCH FOTOSYNTESEN = KOST & HÄLSA

1. Tvålframställning Kemikalie/formel:

Buffertlösningar. Niklas Dahrén

Fysik. Laboration 3. Ljusets vågnatur

Teori Den här laborationen går ut på att du ska studera vad som händer då du stör en jämviktsreaktion. Det jämviktssystem som du ska studera är

Svara på följande frågor som träning inför kemiprovet om gaser, luft och vatten.

Halogenlampa Spektrometer Optisk fiber Laserdiod och UV- lysdiod (ficklampa)

Från gen till protein. Niklas Dahrén

VAD ÄR KEMI? Vetenskapen om olika ämnens: Egenskaper Uppbyggnad Reaktioner med varandra KEMINS GRUNDER

Övningsuppgifter Syror och baser

VAD ÄR KEMI? Vetenskapen om olika ämnens: Egenskaper Uppbyggnad Reaktioner med varandra KEMINS GRUNDER

NO-kemi 2017 Utvinning av ett bakteriedödande protein från ägg - en enkel och billig laboration med jonbyteskromatografi

Materiens Struktur. Lösningar

Kemiska reaktioner och reaktionshastigheter. Niklas Dahrén

75102 Anatomiset. Människokroppen är den mest komplicerade maskinen i världen. Ta detta tillfället att lära dig mer om människokroppen.

BIOLOGI. Vår fantastiska kropp

Bestämning av fluoridhalt i tandkräm

Tips på för- och efterarbete till Temat Robinson möter H 2 O

Räkna kemi 1. Kap 4, 7

3. Vilka livsmedel innehåller reducerande sockerarter?

Lärare: Jimmy Pettersson. Kol och kolföreningar

Vilka ämnen finns det i maten och hur använder kroppen dem?

Allt består av kemikalier, även du.

Miljövänliga husmorstips om rengöring

Miljövänliga husmorstips om rengöring

Hur fungerar det? Kost och livsstil. Slimming Step by Step har tre olika effekter som samverkar med varandra:

I vår natur finns det mängder av ämnen. Det finns några ämnen som vi kallar grundämnen. Grundämnen är uppbyggda av likadana atomer.

Cellodling Laborationskompendium

Laboration v.40 Detektion av Legionella pneumophilia med nestad PCR

MÄNNISKOKROPPEN. Biologi - V46- V3

BIMA15 HT Säkerhetsföreskrifter och kompletterande laborationer 1

Människokroppen BLODET AV KARL HALLERUP

Laborationshandledning, Njurfunktion Termin 3, läkarprogrammet

Laborationshandledning, Njurfunktion Termin 3, läkarprogrammet

Tillämpning av olika molekylärbiologiska verktyg för kloning av en gen

Diffraktion och interferens

Organisk kemi / Biokemi. Livets kemi

Institutionen för laboratoriemedicin Bilaga 2 Biomedicinska analytikerprogrammet Analytisk Kemi och Biokemisk metodik Ht 2010, Termin 3

Claudia Girnth-Diamba

Så började det Liv, cellens byggstenar. Biologi 1 kap 2

Månadstema September: Kommunikation Laborationer för 7-9. Se även laborationsförslag för gymnasiet och F-6

Vågfysik. Ljus: våg- och partikelbeteende

Bröstmjölkens sammansättning och rekommendation. Elisabeth Kylberg 2011

För godkänt resultat krävs 20 p och för väl godkänt krävs 30 p. Max poäng är 40 p

Kemi 2. Planering VT2016

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, annars är det detta datum som gäller:

Elevportfölj 6 ÅRSKURS 6. Matens kemi. Elevens svar:

18-19 december 2006 Christina Fjæraa Doktorand, avd för kemi och biomedicinsk vetenskap Karlstads Universitet

BFL 111/ BFL 120 Fysik del B2 för Tekniskt Basår/ Bastermin

Där a mol av ämnet A reagerar med b mol av B och bildar c mol av C och d mol av D.

Den allra första cellen bakteriecellen prokaryot cell

Intermolekylära krafter

Felveckning och denaturering av proteiner. Niklas Dahrén

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

Atomer luktar inte och har ingen färg. Men om många atomer binds samman till molekyler får de andra egenskaper som lukt och färg.

Kemisk jämvikt. Kap 3

Information Praluent (alirokumab) och hur man tar Praluent

Laboration om cellskada och manipulering av cellers känslighet för stress

NO: KEMI. Årskurs

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2013 TEORETISKT PROV nr 1. Läkemedel

Baskemi Av Truls Cronberg, Version 01b Utskrifts datum:

Materia och aggregationsformer. Niklas Dahrén

Biobränsle. Biogas. Biomassa. Effekt. Elektricitet

Hemlaboration 4 A (Norrköping)

Isolering och rening av proteinet tiopurinmetyltransferas

Vad är vatten? Ytspänning

Caroline Zakrisson [Kurs] [Datum]

Allmän Kemi 2 (NKEA04 m.fl.)

Gauss Linsformel (härledning)

Diffraktion och interferens

Nämn ett ämne som kan omvandlas till diamant a, granit b, meteoritmineral c, kol d, grafit

Kundts rör - ljudhastigheten i luft

Förslag på ett förbättringsorienterat arbetssätt med verklighetsnära kemi

Geometrisk optik. Syfte och mål. Innehåll. Utrustning. Institutionen för Fysik

DEMONSTRATIONER ELEKTROSTATIK II. Bandgeneratorns princip Försök med bandgeneratorn Åskvarnare Ljuslåga i elektrostatiskt fält

Tentamen i Fotonik , kl

Organiska föreningar - del 8: Struktur- och stereoisomerer. Niklas Dahrén

EXPERIMENTELLT PROV ONSDAG Provet omfattar en uppgift som redovisas enligt anvisningarna. Provtid: 180 minuter. Hjälpmedel: Miniräknare.

Några enkla organiska föreningar

MATSPJÄLKNINGEN: 1. Mun 2. Struplocket 3. Matstrupen 4. Magsäcken 5. Levern 6. Tunntarmen 7. Tjocktarmen 8. Ändtarmen

Ljuslaboration 2 ljusbrytning och reflektion

Ke2 forts jämvikt. Jämviktssystem i olika miljöer Kap 4

Natur och miljö, kurskod: SGRNAT7 Antal verksamhetspoäng: 1200

Isolering av Eugenol

Transkript:

KRISTLLISERING V LYSOZYM ETT EXEMPEL PÅ PROTEINKRISTLLISERING Laboration i kursen Experimentell Kemi Gävle 15:e augusti 2013 Handledare: nna Frick, Göteborgs Universitet (anna.frick@chem.gu.se)

KRISTLLISERING V PROTEINER VRFÖR KRISTLLISTION? Proteiner är de molekyler som utför arbetet i våra kroppar till exempel transporterar syre i blodet, registrerar ljus så att vi kan se eller bryter ned maten i våra tarmar. e hundratusentals olika proteinvarianter som finns ser olika ut och fungerar på olika sätt. Om man vill förstå hur ett specifikt protein fungerar är det till stor hjälp om man vet hur den molekylära strukturen ser ut i 3. Problemet är att proteiner är för små för att studera i mikroskop, och man får därför ta till alternativa metoder. en vanligaste är röntgenkristallografi. enna metod kräver att man kan få proteinmolekylerna att bilda kristaller. I en kristall sitter likadana kopior av en molekyl i ett ordnat mönster som upprepar sig i alla tre dimensioner. Om man belyser kristallen med strålning som har ungefär samma våglängd som de avstånd man vill studera uppstår fenomenet diffraktion. e elektromagnetiska vågor som träffat kristallen fokuseras i vissa punkter. Om man kan bestämma positionen av dessa punkter, samt amplituder och faser för de elektromagnetiska vågor som bildade dem, kan man sedan räkna ut hur molekylen som byggde upp kristallen såg ut. En förutsättning för allt detta är att man kan bilda kristaller av det ämne man vill studera. en första molekyl vars struktur bestämdes med röntgenkristallografi var vanligt salt, Nal, vilket skedde 1914. Idag studerar forskare komplicerade komplex av proteiner, men flaskhalsen i detta arbete är just svårigheterna att få till kristaller av bra kvalitet. I denna laboration ska vi kristallisera proteinet lysozym. Lysozym är ett antibakteriellt protein, eftesom det har förmågan att sönderdela cellväggen hos vissa bakterier. Vi har det bland annat i våra tårar. Proteinet som används i labben är dock framställt ur hönsäggvita. KRISTLLISTIONSMETOER Principen bakom kristallisering är att man har det ämne man vill studera i lösning. Sedan låter man denna lösning bli allt mer koncentrerad. Till slut nås nukleationspunkten där några molekyler sätter sig samman. enna nukleus kan sedan byggas på till en stor kristall. En vanlig metod som används i proteinkristallisering är ångdiffusion (se Figur 1). Man har då en förseglad kammare på vars botten det finns en reservoar med en stor volym precipitanttlösning, som innehåller ämnen som ska främja kristallbildning. I kammaren finns också en droppe proteinlösning som blandats med en droppe precipitantlösning. Eftersom den lilla droppen då kommer vara utspädd i jämförelse med lösningen i reservoaren kommer vatten sakta att dunsta från droppen till reservoaren på bottten. Undan för undan kommer koncentrationen protein att öka i den lilla droppen och om förhållandena är precis rätt kan stora, väldiffrakterande kristaller bildas. Precipitantlösningen innehåller ämnen som får proteinet att långsamt falla ut och förhoppningsvis bilda kristaller i den processen. essa ämnen är ofta olika salter eller polyetylenglykol. essutom har man en buffert för att kontrollera ph samt andra ämnen som skapar en miljö som proteinet trivs i till exempel

något som proteinet binder till på ett specifikt sätt och därmed stabiliseras. tt komma fram till vad som ska ingå i ett visst proteins precipitantlösning är ofta en mödosam process som tar lång tid. Kristallerna, som ofta är kring 100µM stora, behöver sedan fiskas upp ur sin droppe, frysas i flytande kväve och därefter transporteras till s.k. synkrotroner som alstrar intensiv röntgenstrålning. Här kan diffraktionsdata samlas in, och därefter kan strukturen på proteinet lösas (se Figur 2). FIGUR 1. TVÅ VRINTER PÅ ÅNGIFFUSIONSMETOEN. TILL VÄNSTER HÄNGNE ROPPE ÄR PROTEINROPPEN SITTER I TKET, OH TILL HÖGER SITTNE ROPPE ÄR PROTEINET FINNS PÅ EN PEESTL. FIGUR 2. ÖVERSIKT V PROESSEN FRÅN KRISTLL TILL STRUKTUR. KRISTLLER V PROTEIN () FISKS UR SIN ROPPE I EN LITEN LOO, FRYSES OH UTSÄTTS FÖR RÖNTGENSTRÅLR (). ETT RESULTERR I IFFRKTIONSMÖNSTER (), OH UTIFRÅN ETT KN STRUKTUREN FÖR PROTEINET ESTÄMMS (). IFFRKTIONSTT GÖR TT ET KN ERÄKNS VR ET FINNS MYKET ELEKTRONER (LÅTT HÖNSNÄT ) OH I ENN ELEKTRONENSITET KN EN MOEL V PROTEINET YGGS IN.

LMNUL I den här laborationen kristalliseras proteinet lysozym. För att se hur sammansättningen på precipitantlösningen påverkar kristallbildningen testas ett antal olika koncentrationer av Nal och etylenglykol. UTRUSTNING: utomatpipetter med spetsar Kristalliseringsplatta med 24 brunnar Kristalltejp Mikroskop KEMIKLIER Lysozym 100 mg/ml 1M Natriumacetat ph 4.5 4M Nal 100% Etylenglykol estillerat vatten UTFÖRNE 1. Pipettera upp reservoarlösningen enligt bifogat pipetteringsschema. 2. Skaka plattan försiktigt eller pipettera upp och ned i varje reservoar så att allt är ordentligt omblandat. 3. Sätt en 2µL proteindroppe i på hyllan i varje reservoar i rad. 4. Tillsätt 2µL av reservoarlösningen ovanpå varje proteindroppe. ropparna behöver ej blandas om. 5. Tejpa över så att varje brunn är tät. 6. Upprepa för rad - 7. Kontrollera resultatet i mikroskop direkt när du är färdig, efter några timmar och gärna följande dag. Notera var kristallerna bildas, var de är flest respektive störst och bildades snabbast.

Pipetteringsschema för lysozymkristallisering 1 2 3 4 5 6 STOKLÖSNING Konc [M] V [µl] Konc [M] V [µl] Konc [M] V [µl] Konc [M] V [µl] Konc [M] V [µl] Konc [M] V [µl] Ethyleneglycol 100% 10% 50 10% 50 10% 50 10% 50 10% 50 10% 50 est. Vatten 300 263 225 188 150 113 Ethyleneglycol 100% 15% 75 15% 75 15% 75 15% 75 15% 75 15% 75 est. Vatten 275 238 200 163 125 88 Ethyleneglycol 100% 20% 100 20% 100 20% 100 20% 100 20% 100 20% 100 est. Vatten 250 213 175 138 100 63 Ethyleneglycol 100% 25% 125 25% 125 25% 125 25% 125 25% 125 25% 125 est. Vatten 225 188 150 113 75 38 Observationsschema 1 2 3 4 5 6 Observationsschema 1 2 3 4 5 6