Ramanova mikrospektroskopie proteinových krystalů

• Thesis title in Czech: Ramanova mikrospektroskopie proteinových krystalů
• Thesis title in English: Raman microspectroscopy of protein crystals
• Academic year of topic announcement: 2009/2010
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Department: Institute of Physics of Charles University (32-FUUK)
• Supervisor: RNDr. Vladimír Kopecký, Ph.D.
• Advisors: RNDr. Kateřina Hofbauerová, Ph.D.

Guidelines

1. Seznámit se s principy Ramanovy spektroskopie.
2. Vypracovat rešerši na téma měření proteinových krystalů pomocí Ramanovy spektroskopie a případně pomocí dalších technik optické spektroskopie.
3. Prakticky zvládnout měření na Ramanově mikrospektrometru.
4. Prakticky zvládnout základní techniky pro přípravu krystalů proteinů.
5. Vypěstovat proteinové krystaly lysozymu o různé kvalitě.
6. Změřit Ramanova spektra krystalů lysozymu, najít optimální podmínky měření atp.
7. Porovnat změřená Ramanova spektra krystalů se spektry z roztoku a kapkově nanášenými povlaky.
8. Analyzovat získaná data z hlediska praktické použitelnosti metodiky a z hlediska studia struktury proteinů pomocí Ramanovy spektroskopie.

References

M. D. Altose, Y. Zheng, J. dong, B. A. Palfey, P. R. Carey: Comparing protein-ligand interactions in solution and single crystals by Raman spectroscopy. Proceeding of the National Academy of Sciences of USA 98 (2001) 3006-3011.
T. Bergfors (ed.): Protein crystallization techniques, strategies, and tips - a laboratory manual.
International University Line, La Jolla USA 1999.
H. A. Havel (ed.): Spectroscopic methods for determining protein structure in solution. VCH Publishers, Cambridge 1996.
D. Zhang, Y. Xie, M. F. Mrozek, C. Ortiz, V. J. Davisson, D. Ben-Amotz: Raman detection of proteomic analytes. Analytical Chemistry 75 (2003) 5703-5709.
R. Zheng, X. Zheng, J. Dong, P. R. Carey: Proteins can convert to beta-sheet in single crystals. Protein Science 13 (2004) 1288-1294.

Preliminary scope of work

Užití Ramanovy spektroskopie ke studiu krystalů proteinů patří k relativně novým aplikacím vibrační spektroskopie. Ramanova spektroskopie umožňuje studovat nejenom konformace proteinů a jejich interakce s ligandy, ale je i praktickým nástrojem při kontrole kvality vypěstovaných proteinových krystalů. Náplní bakalářské práce by mělo být praktické otestování použitelnosti Ramanovy spektroskopie ke studiu kvality proteinových krystalů (půjde o krystaly lysozymu, které student snadno zvládne vypěstovat sám) a nalezení optimálních podmínek pro jejich reprodukovatelné měření. Zároveň by měl být prostudován vliv užité techniky Ramanovy spektroskopie (měření v krystalech vs. roztok vs. metoda kapkově nanášených povlaků ? DCDR) na konformaci a tím i na změřená spektra proteinu. Měření budou prováděna na novém Ramanově mikrospektrometru LabRam HR800 (Horiba Jobin Yvon), tj. na Ramanově spektrometru kombinovaném s mikroskopem.