Basispracticum Biologische Chemie - Biochemistry

Basispracticum Biologische Chemie - Biochemistry Basispracticum Biologische Chemie - Biochemistry

biochemistry.wur.nl
from biochemistry.wur.nl More from this publisher
21.09.2013 Views

tenhouder van de SpectroPlus in de fluorescentie stand. Het cuvettenhuis wordt met de deksel en een zwarte lap afgesloten. Zet nu de functieknop op ‘Fluorescence’ en vergeet niet het strooilichtfilter uit de lichtweg te halen. - De uitlezing wordt met behulp van de “zero”knop op 0.00 gezet. Na ongeveer 30 seconden is de uitlezing stabiel. - Voordat het deksel van het cuvettenhuis wordt afgehaald, wordt de functieknop op “O 2 ” gedraaid en het strooilichtfilter in de lichtweg geduwd. - Voeg nu aan het cuvet 40 μL 0.1 mM NADH toe en meng de inhoud van het cuvet voorzichtig. Let op dat het cuvet weer precies recht achter het spiegelblokje staat. Meet de fluorescentie en vul de waarde in tabel 2.2 in. 2) NADH fluorescentie in aceton - Herhaal dit experiment met 0.96 mL aceton in plaats van KP i buffer. Voeg na het op ‘nul’ zetten 40 μL 0.1 mM NADH toe en meet de fluorescentie. Vul het getal in tabel 2.2 in. 3) NADH fluorescentie in aanwezigheid van lactaat dehydrogenase en het effect van oxamaat (3a) - Nu wordt de fluorescentie van NADH gemeten waarbij een gedeelte van het NADH aan LDH gebonden is. Dit wordt bewerkstelligd door 0.03 mL LDH (2.5 mg/mL ) aan 0.93 mL KP i buffer toe te voegen. De fluorescentieuitlezing van het cuvet met buffer en LDH wordt op nul gezet. - Vervolgens wordt 40 μL NADH toegevoegd en wordt de fluorescentie opnieuw gemeten en wordt de waarde in tabel 2.2 ingevuld. Vergeeft niet te mengen. - Vervolgens wordt aan het zojuist gemeten cuvet (3) 0.01 mL oxamaat (10 mM) toegevoegd. Registreer de fluorescentie-uitlezing en vul deze ook in tabel 2.2 in (waarneming 3a). 4) NADH fluorescentie bij oplopende lactaat dehydrogenase concentraties Voor het bepalen van een bindingsconstante zijn een groot aantal metingen bij een vaste NADH concentratie en variabele LDH concentraties nodig. Om het pipetteren te verminderen zullen deze waarden virtueel worden verkregen. De door je gevonden fluorescentie van 4 μM NADH (de meting van buffer + NADH) en de fluorescentie van 4 μM NADH + 2.13 μM LDH (de meting van 0.03 mL LDH, 2.5 mg/mL + NADH) worden in het programma LDHEXP ingevoerd. Uw getallen worden gebruikt om een volledige titratie te simuleren. De gesimuleerde getallen kunnen worden gebruikt om tabel 2.3 in te vullen. Incubatie mL LDH (2.5 mg/mL ) - 34 - 1 0 0.96 buffer 0 2 0 0.96 aceton 0 3 0.03 0.93 buffer 2.14 3a plus 0.01 mL 10 mM Oxamaat Tabel 2.2 Fluorescentie van NADH onder verschillende condities mL buffer/aceton [LDH] μM Fluorecentie toename/afname door de laatste toevoeging 2.14

Computer gegenereerde getallen (mL LDH) 0 0 0.01 0.71 0.03 2.14 0.06 4.27 0.10 7.12 0.15 10.68 0.21 14.95 0.28 19.94 0.36 25.63 0.45 32.04 0.55 39.16 0.66 46.99 0.78 55.54 [LDH] µM NADH fluorescentie De NADH concentratie was steeds 4 μM Tabel 2.3 Effect van een toenemende LDH concentratie op de NADH fluorescentie (computer gegenereerde getallen). Additionele gegevens 1) De diëlectrische constante van aceton is 20.7, die van water 80.4. 2) NADH fluoresceert meer in een apolaire omgeving dan in water. 3) Een functioneel LDH enzym in vivo bestaat uit vier subunits (H4, H3M, H2M2, HM3 of M4). 4) Het molecuulgewicht van het hier te gebruiken varkenshartspier enzym is 35112 g per subunit, dus is 2.5 mg/mL 71.2 μM LDH subunits. 10 μL LDH van 2.5 mg/mL in 1 mL geeft een concentratie van 0.71 μM LDH-subunits. 5) Elke subeenheid heeft een katalytische plaats en bindt één molecuul NADH, één molecuul pyruvaat of oxamaat. HET UITWERKEN VAN HET LDH EXPERIMENT (LDH-2) A) De activiteitsmeting van lactaat dehydrogenase 1) Trek een raaklijn aan extinctiedaling geregistreerd op de recorderrol. Doe dit voor de vier activiteitsmetingen. Gebruik het gegeven dat de schaal op de recorder loopt van extinctie nul naar extinctie 1. • Bereken uit de absorptiedaling de initiële activiteit van LDH onder de experimentele omstandigheden van de vier uitgevoerde activiteitsmetingen. De activiteit moet worden gegeven in μmol NADH geoxideerd. s -1 . mg LDH -1 . Gebruikt de recordersnelheid (meestal 3 cm/minuut) om de beginactiviteit uit te rekenen. Voor de berekening moet je de formule E = ε x c gebruiken. De ε voor NADH is 6300 M -1 .cm -1 . • Vergelijk de metingen van pyruvaat en pyruvaat + oxamaat bij pH 7.0. Is het mogelijk op basis van bovenstaande uitgerekende gegevens te bepalen of oxamaat remt en zo ja of oxamaat een competitieve dan wel een niet-competitieve remmer is? • Als dit niet mogelijk is welke experimenten moet men dan uitvoeren om dit wel te kunnen bepalen? Zie Biochemistry (6 de editie p. 226 – p. 227, 5 de editie p. 210). B) Het bepalen van de standaard vrije energieverandering van de reductie van pyruvaat tot lactaat door NADH • Bereken uit de beginextinctie van NADH en de extinctieveranderingen na toevoegen van LDH concentraties NADH, pyruvaat, lactaat en NAD + in evenwicht bij pH 7 en pH 8.5 (de experimenten 1, 3 en 4). Gebruik hierbij de door de assistent bepaalde pyruvaatconcentratie. • Bereken met behulp van de Excel sheet de standaard vrije energie en de evenwichtsconstante van de reactie bij pH 7.0 en 8.5. • Geef aan of de experimenteel berekende constantes in overeenstemming zijn met de literatuurgegevens die in de Excel sheet gegeven worden. • Als het experiment niet in overeenstemming is met de theorie, welke additionele gegevens zijn er dan nog nodig? Denk hierbij aan de zuiverheid van de gebruikte reagentia, de nauwkeurigheid waarmee de reagentia - 35 -

Computer<br />

gegenereerde<br />

getallen<br />

(mL LDH)<br />

0 0<br />

0.01 0.71<br />

0.03 2.14<br />

0.06 4.27<br />

0.10 7.12<br />

0.15 10.68<br />

0.21 14.95<br />

0.28 19.94<br />

0.36 25.63<br />

0.45 32.04<br />

0.55 39.16<br />

0.66 46.99<br />

0.78 55.54<br />

[LDH] µM NADH fluorescentie<br />

De NADH concentratie<br />

was steeds<br />

4 μM<br />

Tabel 2.3<br />

Effect van een toenemende LDH<br />

concentratie op de NADH fluorescentie<br />

(computer gegenereerde<br />

getallen).<br />

Additionele gegevens<br />

1) De diëlectrische constante van aceton is 20.7, die van water<br />

80.4.<br />

2) NADH fluoresceert meer in een apolaire omgeving dan in<br />

water.<br />

3) Een functioneel LDH enzym in vivo bestaat uit vier subunits<br />

(H4, H3M, H2M2, HM3 of M4).<br />

4) Het molecuulgewicht van het hier te gebruiken varkenshartspier<br />

enzym is 35112 g per subunit, dus is 2.5 mg/mL 71.2<br />

μM LDH subunits. 10 μL LDH van 2.5 mg/mL in 1 mL geeft een<br />

concentratie van 0.71 μM LDH-subunits.<br />

5) Elke subeenheid heeft een katalytische plaats en bindt één<br />

molecuul NADH, één molecuul pyruvaat of oxamaat.<br />

HET UITWERKEN VAN HET LDH EXPERIMENT (LDH-2)<br />

A) De activiteitsmeting van lactaat dehydrogenase<br />

1) Trek een raaklijn aan extinctiedaling geregistreerd op de<br />

recorderrol. Doe dit voor de vier activiteitsmetingen. Gebruik<br />

het gegeven dat de schaal op de recorder loopt van extinctie<br />

nul naar extinctie 1.<br />

• Bereken uit de absorptiedaling de initiële activiteit van LDH<br />

onder de experimentele omstandigheden van de vier uitgevoerde<br />

activiteitsmetingen. De activiteit moet worden gegeven<br />

in μmol NADH geoxideerd. s -1 . mg LDH -1 . Gebruikt de recordersnelheid<br />

(meestal 3 cm/minuut) om de beginactiviteit uit<br />

te rekenen. Voor de berekening moet je de formule E = ε x c<br />

gebruiken.<br />

De ε voor NADH is 6300 M -1 .cm -1 .<br />

• Vergelijk de metingen van pyruvaat en pyruvaat + oxamaat<br />

bij pH 7.0. Is het mogelijk op basis van bovenstaande uitgerekende<br />

gegevens te bepalen of oxamaat remt en zo ja of oxamaat<br />

een competitieve dan wel een niet-competitieve remmer is?<br />

• Als dit niet mogelijk is welke experimenten moet men dan uitvoeren om<br />

dit wel te kunnen bepalen? Zie <strong>Biochemistry</strong> (6 de editie p. 226 – p. 227,<br />

5 de editie p. 210).<br />

B) Het bepalen van de standaard vrije energieverandering van de reductie<br />

van pyruvaat tot lactaat door NADH<br />

• Bereken uit de beginextinctie van NADH en de extinctieveranderingen<br />

na toevoegen van LDH concentraties NADH, pyruvaat, lactaat en NAD + in<br />

evenwicht bij pH 7 en pH 8.5 (de experimenten 1, 3 en 4). Gebruik hierbij<br />

de door de assistent bepaalde pyruvaatconcentratie.<br />

• Bereken met behulp van de Excel sheet de standaard vrije energie en de<br />

evenwichtsconstante van de reactie bij pH 7.0 en 8.5.<br />

• Geef aan of de experimenteel berekende constantes in overeenstemming<br />

zijn met de literatuurgegevens die in de Excel sheet gegeven worden.<br />

• Als het experiment niet in overeenstemming is met de theorie, welke additionele<br />

gegevens zijn er dan nog nodig? Denk hierbij aan de zuiverheid<br />

van de gebruikte reagentia, de nauwkeurigheid waarmee de reagentia<br />

- 35 -

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!