Esperimenti di ultracentrifugazione analitica

Velocità di sedimentazione (VS)

La VS è una tecnica che dipende dal tempo in cui le particelle interessate sedimentano per tutta la durata dell’esperimento e alla fine formano dei pallet sul fondo della cellula.

Negli esperimenti di VS, una soluzione inizialmente uniforme viene posizionata nella cellula e viene usata una velocità angolare sufficientemente elevata per provocare una sedimentazione relativamente rapida di soluto verso il fondo della cellula. Questo produce un esaurimento del soluto vicino al menisco e la formazione di una delimitazione ben definita tra la regione impoverita e la concentrazione uniforme del soluto in sedimentazione. 

Sebbene non possa essere determinata la velocità delle singole particelle, può essere misurata la velocità di movimento di questa delimitazione. Ciò porta alla determinazione del coefficiente di sedimentazione, s, che dipende direttamente dalla massa delle particelle e inversamente dal coefficiente frazionario, che è a sua volta una misura della forma effettiva. Ciò può essere rappresentato dall’equazione:

Velocità di sedimentazione Immagine AUC Formula.

Generalmente la VS è considerata il metodo principale scelto per la maggior parte delle applicazioni attuali della AUC, incluso lo studio dell’autoassociazione e dell’eteroassociazione delle proteine, lo studio delle proteine di membrana e le applicazioni nella biotecnologia.1

Equilibrio di sedimentazione (ES)

Questa è una tecnica AUC dipendente dal tempo in cui la particella interessata raggiunge uno stato di equilibrio nella cellula della centrifuga e non pellettizza.

Negli esperimenti di ES, un volume ridotto di una soluzione inizialmente uniforme viene centrifugato a una velocità angolare minore di quella richiesta per un esperimento di VS. Mentre un soluto comincia a sedimentare verso il fondo della cellula e la concentrazione sul fondo aumenta, il processo di diffusione contrasta il processo di sedimentazione. 

Equilibrio di sedimentazione Immagine AUC Formula

Alla fine i due processi contrastanti si avvicinano a un equilibrio e la concentrazione del soluto aumenta esponenzialmente verso il fondo della cellula. In presenza di un equilibrio la distribuzione del soluto risultante non varia nel tempo. La misurazione della concentrazione in punti differenti può determinare il peso molare del soluto in sedimentazione (numericamente uguale al peso molecolare). Per saperne di più

 

TESTIMONIANZA

“Grazie alla grande quantità e all’eterogeneità conformazionale dei nostri campioni, gli esperimenti di velocità di sedimentazione nell’ultracentrifuga analitica ci hanno permesso di realizzare molte scoperte seminali relative ai meccanismi di condensazione cromatinica che non sarebbero stati possibili con nessun altra tecnica.”

Jeffrey C. Hansen, dott. di ricerca 
Colorado State University 

 

Bibliografia

Zhao H, Brautigam CA, Ghirlando R, et al. Current Methods in Sedimentation Velocity and Sedimentation
Equilibrium Analytical Ultracentrifugation. Curr Protoc Protein Sci 2013;20:2-52.

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