3870137306

6 W BOCIAN, L kOZERSK.1

WPROWADZENIE

Poznanie sekwencji ludzkiego genomu spowodowało zdeterminowany i bardziej ukierunkowany rozwój badań nad produktami jego ekspresji, dziesiątkami tysięcy białek o nieznanej strukturze i funkcji. To odkrycie uświadomiło społeczności nauki rozległość obszaru niewiedzy. Jeśli pojęcia proteomiki i genomiki strukturalnej były znane już wcześniej, to ostatnie pięciolecie wykreowało kierunki proteomiki i genomiki funkcjonalnej. Funkcje cząsteczek biologicznych stają się pierwszoplanowym celem badań biologicznych na poziomie komórki. Poznanie tych funkcji umożliwia zrozumienie patologii funkcjonalnej transmitowanej z komórki do dysfunkcji tkanki i żywego organizmu. Funkcje cząsteczek biologicznych w organizmach żywych realizowane są poprzez ich wzajemne oddziaływania, bądź przez oddziaływania z zewnętrznymi Ugandami organicznymi, np. w procesie chemioterapii lub innych ingerencji z udziałem związków chemicznych. Na podstawie dotychczasowej wiedzy w tym obszarze można stwierdzić, ze oddziaływania te stanowią wyjątkowo specyficzny język komunikowania się cząsteczek w procesie ich funkcjonowania i dlatego poznanie tego języka jest szczególnie ważne dla zrozumienia funkcjonowania materii ożywionej.

Badania fizykochemiczne stwarzają wyjątkowe możliwości śledzenia tych oddziaływań na poziomie atomowym. Umożliwiają zdefiniowanie oddziaływań wiążących i niewiążących, które stanowią elementy wzajemnego rozpoznania cząsteczek chemicznych i biochemicznych. Nowoczesna strategia rozwiązywania zagadnień biologicznych opiera się na komplementarnym zastosowaniu przynajmniej spektroskopii masowej, ES-MS [1 ], NMR i krystalografii, obejmujących trzy stany skupienia. Spektroskopia NMR odgrywa w tych badaniach wyjątkową rolę, umożliwiając badania w środowisku fizjologicznym oraz wyodrębnionych cząsteczek biologicznych w ciele stałym. Poniżej przedstawione są wybrane podstawowe zagadnienia z tego obszaru badań metodą NMR. Dotyczą one zjawisk fizycznych i chemicznych jakie mogą być badane metodą NMR.

ODDZIAŁYWANIA WZAJEMNE MAŁYCH CZĄSTECZEK

Wiązanie wodorowe jest jednym z najważniejszych oddziaływań, które determinują tworzenie silnych kompleksów. Przyczyną jest niewątpliwie różnorodność wiązań wodorowy ch, pod względem siły wiązania oraz charakteru kwasowo-zasa-dowego donora i akceptora. Ilustruje to ogólnie Równ. 1, w którym występują;

(1)    kompleks molekularny pomiędzy donorem HD i akceptorem

(2)    wiązanie wodorowe wewnątrz kompleksu,

(3)    wiązanie wodorowe wewmątrz pary jonowe,

(4)    wiązanie wodorowe wewmątrz pary jonowej z udziałem rozpuszczalnika,

(5)    wolne jony.