College 5 Een paar van de fysische attributen om biologische processen te begrijpen: Licht-interakties, modelleren.

Slides:



Advertisements
Verwante presentaties
Data Acquisition & Control System
Advertisements

Simuleren van DOT / Impact Analyse Simplifying Decisions for Everyone.
CO2, 1 april CO2, April 1 CO2 uitstoot door; CO2 emissions;
Order placed Should be Nederland Netherlands can be removed here, just Scancorner Instead of ‘undefined’ -> ‘geen’ New logo should be displayed here. COUNTS.
Requirements -People are able to make their own memorial page, called a memori -The website will be build first in Dutch for extension.nl, then copied.
Een alternatief voorstel Naar aanleiding van bestudering van de IAASB voorstellen denkt de NBA na over een alternatief. Dit alternatief zal 26 september.
Deltion College Engels C1 Gesprekken voeren [Edu/002]/ subvaardigheid lezen thema: Order, order…. can-do : kan een bijeenkomst voorzitten © Anne Beeker.
Niels Chavannes MD PhD Associate Professor
MASTERPROJECT M1 · Groep Equilibrium Marieke Steenbeeke Rick van Veghel Tim de Veen MASTERPROJECT M1 ZERO ENERGY BUILDING Previous weeks · Zero.
Hoogwaardig internet voor hoger onderwijs en onderzoek Amsterdam, 23 November 2005 Walter van Dijk SURFnet Development of LCPM decision-making models and.
WETENSCHAPPELIJK EN TECHNISCH CENTRUM VOOR HET BOUWBEDRIJFHTTP:// A proposal for a test procedure for injection products against rising damp.
Teams on the frontline Geert Stroobant De Heide - Balans
Reading Test – answers explained Class 8A Chapter 6.
Mars, known as the Red Planet, it’s about to appear in spectacular fashion! So mark your calender (August 27, 2006 )to watch throughout the month of August,
Scaling up testing and counselling as it looks from treatment data monitoring perspectives: The applied research outcomes and the policy implications it.
Virgielcollege Mede mogelijk gemaakt door uw Eerstejaarsch Commissie.
Accessible Instructional Materials. § Discussion: Timely access to appropriate and accessible instructional materials is an inherent component.
Nieuwe wegen in ontwerpen met CAD
RHODODENDRON.
Tel de zwarte stippen!. Tel de zwarte stippen!
IST Status Gerrit van Nieuwenhuizen IST-MIT meeting BNL, July 24, 2008
Beyond Big Grid – Amsterdam 26 september 2012 Enquette 77 ingevulde enquettes, waarvan 60 met gebruikservaring = Mainly Computer Science.
NWO-AB. 2/23 missie 3/23 RuG LEI NIOZ UT TUe ASTRON AMOLF TUD SRON + Veel colleges, masteropleiding, onderzoeksschool (80 PhDs) samenwerking.
SQL injections en meer... PERU. web application vulnerabilities Cross Site Scripting (21.5%) SQL Injection (14%) PHP includes (9.5%) Buffer overflows.
Woensdag 23 juli 2014 volgende vorige algemeen ziekenhuis Sint-Jozef Malle Dementia pathway: a condition specific approach Patrick De Wit, MD Thierry Laporta,
Applets as didactical tools for the learning of algebra
Ca 2+ induced Ca 2+ -release and the generation of action potentials in NRK fibroblasten.
Synchronization and propagation in a network of electrically coupled cells =====
Probleem P 1 is reduceerbaar tot P 2 als  afbeelding  :P 1  P 2 zo dat: I yes-instantie van P 1   (I) yes-instantie van P 2 als ook:  polytime-algoritme,
ERIC Combine search terms with Boolean operators Next = click.
Creatieve workshop Wiki: Scroll naar beneden: docentenpagina: Pia Terstroet.
College 7 Een paar van de fysische attributen om biologische processen te begrijpen: Licht-interakties, modelleren.
Donderdag 16 april1 Inleiding, fotosynthese Vrijdag 17 Woensdag 22 april2 QM, orbitalen Donderdag 23 april3 noncovalente interakties Vrijdag 24, 2e uur.
Jo van den Brand & Tjonnie Li Kromlijnige coördinaten: 19 oktober 2010 Gravitatie en kosmologie FEW cursus.
Netwerk Algorithms: Shortest paths1 Shortest paths II Network Algorithms 2004.
Bemonstering & digitale signaalanalyse
De digitale coach Het verbeteren van een plan van aanpak Steven Nijhuis, coördinator projecten FNT Deze presentatie staat op:
zondag 3 augustus 2014 Sunday, 03 August 2014 BETWEEN MORNING AND NIGHT Living between morning and night Searching for what is good and right Always.
CLICK THE END EINDE THE END May peace be with you EINDE Moge de vrede met jou zijn Next time I’ll present you the alphabet Volgende keer bied ik je het.
1 Van Harvard naar MIPS. 2 3 Van Harvard naar MIPS Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages Verschillen met de Harvard machine: - 32 Registers.
in de eerste 2 weken na een herseninfarct ?
Tussentoets Digitale Techniek. 1 november 2001, 11:00 tot 13:00 uur. Opmerkingen: 1. Als u een gemiddeld huiswerkcijfer hebt gehaald van zes (6) of hoger,
De onderste lagen van het OSI model
Geheugen, distributie en netwerken Netwerken: de basis voor distributie van gegevens en taken (processen) –bestaan zo’n 40 jaar, zeer snelle ontwikkeling.
In Cyberspace VR meer performance minder theater (representatie, acteren) Hoe VR benaderen? Hoe werkt het? –VR draait om modulatie van modulatie (ook.
Organizing Organization is the deployment of resources to achieve strategic goals. It is reflected in Division of labor into specific departments & jobs.
G0Q55A – Multimedia: modelleren en programmeren 2007/2008 Martin Wolpers & Erik Duval 16 November
Epidemiologie van druggebruik
Deltion College Engels C1 Schrijven [Edu/002] thema: CV and letter of application can-do : kan complexe zakelijke teksten schrijven © Anne Beeker Alle.
Deltion College Engels B1 Gesprekken voeren [Edu/005] thema: applying for a job can-do : kan een eenvoudig sollicitatiegesprek voeren © Anne Beeker Alle.
Deltion College Engels C1 Gesprekken voeren [Edu/004]/ thema: There are lies, damned lies and statistics... can-do : kan complexe informatie en adviezen.
Deltion College Engels C1 Luisteren [Edu/001] thema: It’s on tv can-do : kan zonder al te veel inspanning tv-programma’s begrijpen.
Deltion College Engels B2 Gesprekken voeren [Edu/006]/subvaardigheid schrijven notulen en kort voorstel thema: ‘What shall we do about non- active group.
Deltion College Engels B1 En Spreken/Presentaties [Edu/007] Thema: Soap(s) can-do : kan met enig detail verslag doen van ervaringen, in dit geval, rapporteren.
Deltion College Engels C1 Spreken/Presentaties [Edu/006] thema ‘I hope to convince you of… ‘ can-do : kan een standpunt uiteenzetten voor een publiek van.
Deltion College Engels B1 Schrijven [Edu/004]/ subvaardigheid lezen thema: reporting a theft can-do : kan formulieren waarin meer informatie gevraagd wordt,
Writing exercise This one goes into your language portfolio!!! You have until the end of the week to hand it in… (So you have a little longer than it says.
Marcel Crok | De staat van het klimaat Lezing KNAW klimaatbrochure Seminar | Maandag 12 december | Nieuwspoort Den Haag.
Blended Learning. content Waarom wij e-learning hebben gebruikt Demo van de module Voorlopige resultaten van effecten op gebruikers.
Debye Instituut for Nanomaterial Science (P) Afdeling Nanophotonics - zonnecellen, nanomaterialen (Schropp) - ultrasnelle processen (Dijkhuis/Krol) - Bose-Einstein.
© Shopping 2020 TITLE Date Subtitle Logo Gastheer Logo Voorzitter.
Benjamin Boerebach, Esther Helmich NVMO workshop 12 juni 2014.
Link Popularity Het principe van linkpopulariteit kun je als volgt samenvatten: hoe meer webpagina's er naar een bepaalde webpagina linken, des te belangrijker.
Klik op een vlag. Click on a flag Language: Jefken is altijd daar om te helpen ! Jefken is always there to help !
Sustainable employability in Tourism The human factor October 24, 2014 Where Europe Meets the Americas.
Birthdays Contents 1. School birthdays 2. Childrens’ parties 3. Songs and games.
WISKUNDIG MODELLEREN KUNST OF KUNDE? 11 november 2009 Jaap Praagman CQM.
Tel de zwarte stippen. Tel de zwarte stippen Lopen de horizontale lijnen evenwijdig of niet?
Deltion College Engels B1 Gesprekken voeren [Edu/006] thema: Look, it says ‘No smoking’… can-do : kan minder routinematige zaken regelen © Anne Beeker.
Deltion College Engels C1 Schrijven [Edu/007] thema: Mind twister or how to write an essay… can-do : kan heldere, goed gestructureerde uiteenzetting schrijven.
Transcript van de presentatie:

College 5 Een paar van de fysische attributen om biologische processen te begrijpen: Licht-interakties, modelleren

Interakties met elektromagnetische straling

Peptideα-helixEiwit C = koolstof N = stikstof O = zuurstof H = proton R = een aminozuur

Waarom is vibrationele spectroscopie struktuurgevoelig? X – C – O – H O – X O ω1ω1 ω2ω2 ω1’ω1’ ω2’ω2’

Het voorbeeld van een diatomisch molekuul De frequentie van de oscillatie wordt dus bepaald door de veerconstante k en de gereduceerde massa: ω = (k/m) 1/2 Absorptie van licht, ten gevolge van de interaktie tussen het elektromagnetische veld E(t,w) en het dipoolmoment van het molekuul Frequentie van het licht moet hetzelfde zijn als ω Des te groter de puntladingen q, des te groter de interaktie met licht +q -q Harmonische beweging, dwz F = -kx Klassiek: md 2 x/dt 2 = -kx, als we stellen ω 2 = k/m dan d 2 x/dt 2 + ω 2 x =0 heeft als oplossingen sinus of cosinus funkties van ωt

Licht absorptie van water en eiwit Hoe gedraagt water zich, in een eiwit, rond een eiwit, rond een ion, in bulk?

Femtoseconde pump-probe  t=  l/c 1 mm => 3 x s = 3 ps

Voor en na een reaktie in een eiwit Reakties in een eiwit

The pathway for proton transfer in Green Fluorescent protein

Proton transfer relay in Green Fluorescent Protein AB

Femtoseconde pump-probe  t=  l/c 1 mm => 3 x s = 3 ps

800 nm light Ti:sapphire oscillator + amplifier Hurricane (Spectra Physics ) IR1 TOPAS (OPA) MIDIR light Difference frequency generator MCT preamplifier Integrate&Hold 16-bit ADC 1 KHz 800 nm 0.8 mJ fs 350  J nm  m  J   200 cm -1 PROBE SAMPLE pumpedunpumped PC Spectrograph 450  J nm ~5  J, fs PUMP Visible light Non-collinear Optical Parametric Amplifier (second harmonic generator) Delay 30  m = 100 fs MIR window ~200 cm -1, detect between 1000 and 200 cm -1, excite at 400 nm, 200 nJ. Sample is in moving CaF 2 cell, Lissajous scanner, Noise ~10 -5 OD in 1 minute Femtosecond mid-infrared absorption difference spectroscopy OD 3

Negative: Initial state A Positive: New state B Absorbance Wavelength State A State B Difference Wavenumber Why is vibrational spectroscopy structure sensitive? X – C – O – H O – X O ω1ω1 ω2ω2 ω1’ω1’ ω2’ω2’

FemtoIR measurements Evolution Associated Difference Spectra (EADS) resulting from global analysis 1234 Measurements in D 2 O, nm

X – C – O – H O  = 1710 cm  1 X – C – O – O  = 1570 cm  1 Also checked by site-directed mutagenesis in GFP

FemtoIR measurements Evolution Associated Difference Spectra (EADS) resulting from global analysis 1234 Measurements in D 2 O, nm

Global analysis After averaging, typically data points. Analyze time traces at all 256 wavelengths with the same set of exponential decays, and obtain evolution-associated-difference spectra: A B C dA(t)/dt = -k 1 *A(t) dB(t)/dt = k 1 *A(t) – k 2 B(t) dC(t)/dt = k 2 *B(t), with A(0) = 1, B(0)=0 and C(0) = 0 k1k1 k2k2 Or more complicated but physically realistic model….. AA Wavelength A B C S( ,t) =  Ai(  )e – t.k i

IR SADS from the parallel model A A1*, I* I A2* 10; 80ps 3ns 7ns A A* I* I I0*I0* 10ps 80ps 3ns 7ns (left model) (right model) Spectral differences between A* 1 and A* 2 are due to the assumption of early I* formation

Pump-dump-probe spectroscopy Pump-dump-probe spectroscopy Can we test if the state identified in the infrared is a real intermediate? We use pump-dump probe spectroscopy with different pump-dump delays. Dump delay of 5, 10, 20, 30, 50, 70 and 100 ps have been employed A A* I* I1I1 I0*I0* Green dump I 0 =I 2 ? ?

Pump-Dump-Probe Dump after 5ps Dump after 100ps Only one ground state intermediate (I 2 ) is resolved. There is no fast dynamics after the dump pulse is applied Two ground state intermediates (I 1 and I 2 ) are resolved. There is fast dynamics after the dump pulse is applied

Other dump times The I 1 intermediate is resolved only if the dump pulse is applied at least 50 ps after the pump, since on that time scale I* starts to be sufficiently populated to be dumped. Dump at 70ps Dump at 15ps

Conclusions We have used ultrafast time resolved infrared and multipulse pump-dump- probe spectroscopy to resolve, with atomic resolution, how, and how fast, protons move through the H-bonding wire in GFP. All our measurements show that the first event occurring after excitation is the rearrangement of the hydrogen-bonding network of the proton-wire, resulting in the partial protonation of Glu222. The chromophore releases its phenolic proton only later. We conclude that the proton transfer events are initiated at the end of the wire.