Chimie

Analyse d'un microrupteur protéique par spectroscopie différentielle FTIR

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Spectroscopie différentielle

La spectroscopie différentielle est utilisée, entre autres, pour clarifier les plus petits changements qui seraient perdus dans les spectres de grosses molécules avec de nombreux groupes fonctionnels. En effet, de tels spectres sont constitués d'un grand nombre de bandes qui, par ailleurs, se chevauchent souvent. Cependant, si la structure d'une telle macromolécule est modifiée et que le spectre IR après le changement est soustrait du spectre avant le changement, on peut obtenir des informations très détaillées sur les endroits où la molécule a changé.

Exemple

Si nous regardons le spectre d'absorption de la rhodopsine à l'état sombre ((Fig. 1), vert), on peut clairement voir l'absorption dans les régions amide-I et amide-II entre 1.700 et1.600cm-1 ou entre 1.560 et 1.520cm-1 ou du solvant (eau) 1.643cm-1.

Cliquez sur les spectres pour les agrandir !

Si la protéine est exposée à la lumière, le chromophore 11-cis-Rétinienne, et par la suite la conformation de l'apoprotéine change. À première vue, le spectre d'absorption de l'échantillon exposé ((Fig. 1), rouge - visible uniquement dans l'agrandissement) ne permet pas de tirer de conclusions sur la conformation modifiée de la protéine, car les changements d'absorption sont trois ordres de grandeur plus petits que les bandes les plus intenses du spectre d'absorption. Il est donc d'usage de soustraire les deux spectres l'un de l'autre, pour calculer le spectre dit de différence "photoproduit moins état sombre" ((Fig. 1), bleu). Dans l'agrandissement (Fig. 2), on peut voir diverses bandes de différence nettes qui sont causées par les différentes absorptions de l'état initial et final.

Pour une meilleure compréhension, l'acide aminé Glu122 de l'hélice 3 doit être examiné de plus près ((Fig. 3) et (Fig. 4)) : Sa chaîne latérale carboxy est protonée dans les deux états et donc absorbe dans la zone comprise entre 1.800 et 1.690cm-1. La position exacte des bandes résulte de la force de la délocalisation du proton et diffère donc pour les chaînes latérales carboxy non liées et celles qui ont des liaisons hydrogène. La bande négative à 1.727cm-1 est dans la gamme de deux liaisons hydrogène, alors que la bande est à 1.745cm-1 ne fait que refléter un tel lien (Fig. 2).


Vidéo: The Fourier Transform in FTIR Spectroscopy (Mai 2022).