Protein Folding and Misfolding: Shining Light by Infrared Spectroscopy

طیف‌سنجی مادون قرمز یک فناوری جدید و مبتکرانه برای مطالعه رویدادهای تاخوردن/تاکردن اشتباه پروتئین در زرادخانه وسیع تکنیک‌هایی است که معمولاً در این زمینه استفاده می‌شود. پیشرفت در درک تاخوردگی و تاخوردگی نادرست پروتئین در درجه اول به دلیل توسعه روش‌های بیوفیزیکی است که امکان بررسی تغییرات ساختاری با وضوح جنبشی و ساختاری بالا را فراهم می‌کند. متداول‌ترین روش‌های مورد استفاده به روش‌های اختلاط سریع برای شروع رویداد تاخوردگی از طریق تغییر ناگهانی در شرایط حلال متکی هستند. به طور سنتی، تکنیک هایی مانند فلورسانس، دو رنگی دایره ای یا جذب مرئی برای بررسی فرآیند استفاده می شود. برخلاف این تکنیک‌ها، طیف‌سنجی فروسرخ اخیراً وارد عمل شد و پیشرفت‌های به‌روز در این زمینه که اکنون امکان بررسی رویدادهای تاشو را در مقیاس زمانی از پیکوثانیه تا دقیقه فراهم می‌کند، هنوز در کتابی مورد بحث قرار نگرفته است. هدف این کتاب ارائه یک مرور کلی از تحولات است که توسط برخی از مشارکت کنندگان اصلی در این زمینه مشاهده شده است. هدف از این فصول، بررسی جامع ادبیات نیست، بلکه به‌عنوان مثال‌هایی نشان می‌دهد که نوع اطلاعاتی را نشان می‌دهد که تکنیک‌های فروسرخ می‌توانند ارائه کنند و چگونه می‌توان این اطلاعات را از داده‌های تجربی استخراج کرد. این کتاب با بحث در مورد نقاط قوت و محدودیت رویکردهای فروسرخ برای بررسی مکانیسم‌های تاشو و غلط به خواننده کمک می‌کند تا ارزیابی کند که آیا یک سیستم خاص برای مطالعات طیف‌سنجی فروسرخ مناسب است و تکنیک‌ها کدام مزیت‌های خاص را برای حل مشکلات خاص ارائه می‌دهند. p>

Infrared spectroscopy is a new and innovative technology to study protein folding/misfolding events in the broad arsenal of techniques conventionally used in this field. The progress in understanding protein folding and misfolding is primarily due to the development of biophysical methods which permit to probe conformational changes with high kinetic and structural resolution. The most commonly used approaches rely on rapid mixing methods to initiate the folding event via a sudden change in solvent conditions. Traditionally, techniques such as fluorescence, circular dichroism or visible absorption are applied to probe the process. In contrast to these techniques, infrared spectroscopy came into play only very recently, and the progress made in this field up to date which now permits to probe folding events over the time scale from picoseconds to minutes has not yet been discussed in a book. The aim of this book is to provide an overview of the developments as seen by some of the main contributors to the field. The chapters are not intended to give exhaustive reviews of the literature but, instead to illustrate examples demonstrating the sort of information, which infrared techniques can provide and how this information can be extracted from the experimental data. By discussing the strengths and limitations of the infrared approaches for the investigation of folding and misfolding mechanisms this book helps the reader to evaluate whether a particular system is appropriate for studies by infrared spectroscopy and which specific advantages the techniques offer to solve specific problems.