D2O çözeltilerindeki albümin topaklaşmasının (aggregation) NMR durulma zamanları üzerine etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışma, albümin topaklanmasının, T1 ve T2 durulma zamanlarına olan etkilerini açığa kavuşturmak ve durulmaya yol açan mekanizmaları netleştirmek için yapıldı. Albümin topaklanmasının varlığı Inversion Recovery (IR)-T1 FID sinyalleri, Spin Echo (SE)-T2 sinyal ve bozunum eğrileri cinsinden incelendi. Deneyde, insan serum albümini ve % 0,1 artık su içeren Döterium Oksit (D2O) çözücüsü kullanıldı. Konsantrasyon incelemeleri için kullanılan albümin çözeltileri 1 ml D2O?ya değişik miktarlarda albümin eklenerek iki grupta hazırlandı. Birinci grupta albümin miktarları 0.02?lik eklemelerle 0.10 g?a kadar; ikinci grupta ise 0,1?lik eklemelerle 0.5 g?a kadar değiştirildi. Ölçümler Bruker Avance 400 MHz NMR spektrometresi kullanılarak gerçekleştirildi. T1 ölçümleri Inversion Recovery, T2 ölçümleri ise Carr-Purcell- Meibon-Gill metodu ile yapıldı.Elde edilen FID ve Eko setleri ile IR-T1 ve SE-T2 eğrilerinden, D2O?nun FID ve SE katarlarının tek exponansiyel bir biçimde değiştiği görüldü. Ancak albümin katıldıkça, FID ve SE katarlarının exponansiyel görünümü değişti. Buda albümin topaklanmasının, ileri konsantrasyonlarda artmaya başladığını göstermektedir. % 10 konsantrasyona kadar olan örneklerin IR-FID ve SE-T1 katarları ile IR-T1 ve SE-T2 eğrileri ilgili formülleri mükemmel bir şekilde fit etmektedir. Bu durum, % 10 konsantrasyona kadar albümin kullanılarak NMR T1,T2 ölçümleri yapılabileceğini göstermektedir. Sinyal bozunumları % 20 konsantrasyondan sonra 1/T1 ve 1/T2 eğrileri üzerinde barizleşiyor. Bu da % 20 ve daha sonraki konsantrasyonlarda albümin topaklanmasının çok etkiliği olduğunu gösteriyor.

This study was carried out to explain the effect of albumin aggregation to T1 and T2 relaxation times and mechanisms leading to relaxation. Existence of albumin aggregation was investigated in terms of Inversion Recovery (IR)-T1 FID signals, Spin Echo (SE)-T2 signals and decay curves. In the experiment, Human serum albumin and Deuterium Oxide (D2O) solvent, which includes 0,1 % residual water, were used. Albumin solutions for concentration studies were prepared in two groups by adding different amount of albumin to 1 ml D2O. In the first group, albumin was added as 0.02 g up to 0.1 g, while in the second group, it was added as 0.1 g up to 0.5 g. Measurements were performed by using a Bruker Avance 400 MHz NMR spectrometer. T1 measurements were conducted by Inversion Recovery method, whereas T2 measurements were carried out by Carr-Purcell-Meibon-Gill Method. FID and SE qatars of D2O exhibit a single exponential change, which has seen from FID, Echo sets and IR-T1, SE-T2 curves. On the other hand, when albumin was added, exponential appearance of FID and SE qatars changed, which shows that protein aggregation increases at high concentrations. Concentrations of up to 10 % of the samples of IR-FID, SE-T1 qatars and IR-T1 , SE-T2 curves fit perfectly with related formulas, which shows that T1, T2 experiments can be performed by using albumin up to % 10 concentrations. Signal decays after 20 % concentration on the 1/T1 ve 1/T2 curves become apparent, which shows that protein aggregation is very effective at 20 % and higher concentrations.