Experimente mit der analytischen Ultrazentrifugation

Sedimentationsgeschwindigkeit (Sedimentation Velocity, SV)

Die SV ist eine zeitabhängige Technik, bei der Partikel von Interesse während der gesamten Dauer des Experiments sedimentieren und schließlich am Boden der Zelle pelletieren.

Bei SV-Experimenten wird eine anfänglich einheitliche Lösung in die Zelle eingebracht und eine ausreichend hohe Winkelgeschwindigkeit verwendet, um eine relativ rasche Sedimentation des gelösten Stoffes in Richtung des Zellbodens zu gewährleisten. Dies erzeugt eine Verarmung des gelösten Stoffes in der Nähe des Meniskus und die Bildung einer scharfen Grenze zwischen dem verarmten Bereich und der gleichmäßigen Konzentration des sedimentierenden gelösten Stoffes. 

Obwohl die Geschwindigkeit einzelner Partikel nicht erfasst werden kann, kann die Bewegungsgeschwindigkeit dieser Grenze gemessen werden. Dies führt zur Bestimmung des Sedimentationskoeffizienten, welcher direkt von der Masse der Partikel und umgekehrt proportional vom Reibungskoeffizienten abhängt, der wiederum ein Maß für die effektive Form ist. Dies kann durch die folgende Gleichung dargestellt werden:

Sedimentationsgeschwindigkeit Bild AUZ-Formel

Die SV wird allgemein als die primäre Methode der Wahl für die meisten aktuellen AUZ-Anwendungen angesehen, einschließlich der Untersuchung der Protein-Selbst- und Heteroassoziation, der Untersuchung von Membranproteinen und Anwendungen in der Biotechnologie.1

Sedimentationsgleichgewicht (Sedimentation Equilibrium, SE)

Dies ist eine zeitunabhängige AUZ-Technik, bei der das Partikel von Interesse einen Gleichgewichtszustand in der Zentrifugenzelle erreicht und nicht pelletiert.

Bei SE-Experimenten wird ein kleines Volumen einer anfänglich gleichförmigen Lösung mit einer geringeren Winkelgeschwindigkeit zentrifugiert, als für ein SV-Experiment erforderlich ist. Wenn sich der gelöste Stoff in Richtung des Zellbodens ablagert und die Konzentration am Boden zunimmt, läuft der Diffusionsprozess dem Sedimentationsprozess entgegen. 

Sedimentationsgleichgewicht Bild AUZ-Formel

Letztendlich nähern sich die beiden entgegengesetzten Prozesse dem Gleichgewicht, und die Konzentration des gelösten Stoffes nimmt exponentiell zum Zellboden hin zu. Im Gleichgewicht ist die resultierende Verteilung der gelösten Stoffe mit der Zeit invariant. Durch Messung der Konzentration an verschiedenen Punkten kann das molare Gewicht des sedimentierenden gelösten Stoffes (entspricht numerisch dem Molekulargewicht) bestimmt werden. Mehr lesen

 

NUTZERBERICHTE

„Aufgrund der großen Größe und Konformationsheterogenität unserer Proben haben uns Sedimentationsgeschwindigkeitsexperimente in der analytischen Ultrazentrifuge viele bahnbrechende Erkenntnisse über Chromatinkondensationsmechanismen ermöglicht, die mit keiner anderen Technik möglich gewesen wären.“

Dr. Jeffrey C. Hansen 
Colorado State University 

 

Literatur

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

Kontaktieren Sie uns


















Bitte informieren Sie mich weiterhin über Veranstaltungen, Aktivitäten, Produkten und Servicedienstleistungen der Beckman Coulter Life Science.


Mit dem Absenden dieses Formulars bestätige ich, dass ich die Datenschutzerklärung und die Nutzungsbedingungen gelesen und akzeptiert habe. Ich akzeptiere die Wahlmöglichkeiten zum Datenschutz, die sie sich auf meine persönlichen Daten beziehen, wie sie in der Datenschutzerklärung unter "Ihre Wahl des Datenschutzes" beschrieben sind.