مروری بر کاربردهای طیف‌سنجی رامان در مطالعات ساختاری پروتئین

Abstract

طیف‌سنجی رامان روشی مهم جهت شناسایی مولکول‌ها است که کاربرد زیادی در تعیین ویژگی‌های شیمیایی و ساختاری مواد مختلف دارد. بسیاری از مواد دارای طیف رامان ویژه‌ای می‌باشند به طوری که این پدیده دستگاه رامان را به ابزار کارآمدی برای مطالعه ویژگی‌های ساختاری و شیمیایی مولکول‌ها تبدیل نموده است. از آنجایی که می‌توان از طیف‌سنجی رامان اطلاعات دقیقی در مورد ویژگی‌های شیمیایی و ساختاری ترکیبات زیستی به‌دست آورد استفاده از این روش در حوزه علوم حیاتی و به ویژه در مطالعات زیست‌شناسی و پزشکی به سرعت در حال گسترش است. در مطالعه مواد به کمک دستگاه رامان نیازی به آماده‌سازی‌های خاص، زمان‌بر و پر هزینه نیست. در طیف رامان پروتئین، باندهای مشخص از حالات ارتعاشی ستون فقرات پپتیدی و زنجیره‌های جانبی آمینو اسیدی ناشی می‌شود. از این‌رو بر اساس موقعیت و شدت طیف رامان پروتئین، می‌توان به اطلاعات ارزشمندی در خصوص ساختارهای دوم، سوم و چهارم آن دست یافت. هم‌چنین طیف رامان پروتئین حاوی اطلاعاتی در خصوص نحوه جهت‌گیری و محیط اطراف زنجیره‌های جانبی آمینواسیدی است. تشکیل صحیح پیوند دی سولفیدی در ساختار پروتئین نیز به کمک دستگاه رامان قابل مطالعه می‌باشد. به طور کلی طیف رامان پروتئین‌ها حاوی باندهای متعدد گسسته‌ است که نمایانگر حالات ارتعاشی مولکول می‌باشد و به عنوان اثر انگشت انتخابی برای تعیین دقیق ساختار سه بعدی پروتئین‌ها، پویایی درون مولکولی و برهمکنش‌های بین مولکولی استفاده می‌شود.