Спектрофлуориметрическое исследование ароматических аминокислот и белков

Спектры флуоресценции и ее возбуждение в ароматических аминокислотах белков. Производная спектрофлуориметрия. Спектральный комплекс с двумя монохроматорами и работа на нем. Компьютерная обработка результатов измерений. Форма одиночной спектральной полосы и ее производных при обычных и низких (-196^ОС) температурах. Измерение спектров флуоресценции свободных аминокислот и белков. Исследование тонкой структуры спектров флуоресценции белков методом измерения первой, второй и четвертой производных. Сопоставление спектров белков со спектрами свободных аминокислот. Влияние денатурации на спектр флуоресценции, оценка вклада тирозиновой и триптофановой компонент во флуоресценцию белка. Разложение спектров флуоресценции многокомпонентных систем (белки, смеси аминокислот) на составляющие и оценка доли поглощения и флуоресценции составляющих в суммарном спектре с использованием данных производной спектроскопии. Поляризация флуоресценции, анизотропия флуоресценции. Получение информации о диффузии, величине и форме ориентации молекул в растворе и клетке, переносе энергии между молекулами.

Методы конфокальной и когерентной микроскопии

Оптические методы визуализации внутренней структуры и микрорельефа поверхности объектов, представления об области применения и ограничениях, накладываемых физическими принципами функционирования на пространственное и временное разрешение рассматриваемых методов. Эпифлуоресцентные микроскопы (ход лучей, числовая апертура объектива, разрешение объектива и функция рассеяния точки). Теория интерференции оптических полей и теория интерференционных измерений; основы теории когерентности оптических полей и когерентные свойства оптических полей и лазерного излучения; теоретические и экспериментальные основы методов частично когерентных и лазерных оптических интерференционных измерений; математические основы преобразований и обработки оптических сигналов; математические основы визуализации двух- и трехмерных изображений; принципы получения информации о внутренней структуре объекта по измеренному интерференционному сигналу. Преимущества и ограничения интерференционных методов измерения внутренней структуры объектов. Методы FRET, SIM. Флюоресцентные белки, внутриклеточные флюорофоры, применение флюоресцентной микроскопии для исследования быстрых клеточных процессов на примере измерения концентрации иона кальция.

Масс-спектрометрические методы идентификации макромолекул

Конструкция масс-спектрометров для исследования макромолекул. Методы ионизации – электронный удар (EI) и химическая ионизация (CI), электроспрей (ESI), химическая ионизация при атмосферном давлении (APCI), электрораспыление (ESI), матричная лазерная десорбция/ионизация (MALDI, SELDI), методы прямой масс-спектрометрии (DESI, DART, SESI, ESSI). Конструкция масс-спектрометра для исследования макромолекул.

Методы масс-спектрометрии сверхвысокого разрешения и высокой точности измерения массы. Масс-спектрометрия ионно-циклотронного резонанса с преобразованием Фурье (ИЦР ПФ, FT ICR). Виды ловушек ИЦР. Способы возбуждения циклотронного движения. Детектирование сигнала ИЦР. Широкополосное и узкополосное детектирование. Абсолютный мировой рекорд разрешения в масс-спектрометрии. Орбитальные ионные ловушки (Orbitrap).

Исследование структуры органических молекул методами масс-спектрометрии с фрагментацией (МС/МС). Методы фрагментации ионов при захвате электронов, поглощении ИК излучения, при столкновениях с нейтралями, при столкновении с поверхностью (CID, ECD, IRMPD). Фрагментация пептидов. Техническая реализация селекции и фрагментации ионов в масс-спектрометрах.

Комбинации масс-спектрометра с жидкостным и газовым хроматографами. Применения масс-спектрометрии для решения задач биологии, химии, анализа окружающей среды, фармакологии, построения систем безопасности. Определение первичной структуры белков. Протеомика: bottom-up и top-down методы.