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Membrane crystallization of lysozyme: kinetic aspects (Articolo in rivista)
- Type
- Label
- Membrane crystallization of lysozyme: kinetic aspects (Articolo in rivista) (literal)
- Anno
- 2003-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
- Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#doi
- 10.1016/S0022-0248(03)01462-3 (literal)
- Alternative label
Di Profio G., Curcio E., Cassetta A., Lamba D., Drioli E. (2003)
Membrane crystallization of lysozyme: kinetic aspects
in Journal of crystal growth
(literal)
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- Di Profio G., Curcio E., Cassetta A., Lamba D., Drioli E. (literal)
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- Il metodo di cristallizzazione proposto, basato sull'uso di membrane macroporose idrofobiche, si caratterizza per la bassa mosaicità dei cristalli ottenuti. Il metodo di analisi utilizzato per quanto sostanzialmente qualitativo, ha consentito di avere informazioni importanti al fine di valutare la qualità dei cristalli, e la riproducibilità del metodo di cristallizzazione. (literal)
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- Rivista
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- Il processo di cristallizzazione di proteine e più in generale di macromolecole biologiche, continua ad essere il collo di bottiglia nella determinazione della struttura tridimensionale delle macromolecole con metodi cristallografici. Negli ultimi anni è stato largamente studiato luso di superfici eterogenee al fine di favorire la crescita dei cristalli medesimi. E stato da noi investigato luso di membrane idrofobiche microporose, che ha dato ottimi risultati nel caso della cristallizzazione del lisozima, e che si propone come metodo possibile per lottenimento di cristalli proteici di qualità sufficientemente elevata per uno studio cristallografico completo. Al fine di poter valutare leffettiva qualità dei cristalli ottenuti, si è proceduto ad una raccolta dati presso la linea di luce di sincrotrone XRD1 ad Elettra. Luso di una sorgente di raggi-X come quella prodotta da un sincrotrone si rende necessaria, al fine di poter valutare la mosaicità del cristallo, riducendo al minimo gli effettivi di divergenza del fascio primario. I dati ottenuti sono stati quindi sottoposti alla normale indagine strutturale, mostrando un andamento del tutto regolare e in accordo con quanto noto dalla letteratura. Al fine di verificare la riproducibilità della qualità dei dati, lintero processo è stato applicato a due cristalli ottenuti da due distinti sistemi soluzione/membrana, mostrando nel complesso una totale omogeneità di risultati. Il processo di cristallizzazione rappresenta uneccellente tecnica per lottenimento di materiale cristallino di elevata purezza ed in elevata quantità, a partire da soluzioni impure della specie considerata. Nel caso di sostanze inorganiche ciò consente di isolare prodotti cristallini di interesse commerciale, e/o di addolcire acque contenenti alte concentrazioni di sali disciolti. Nel caso di soluzioni proteiche è possibile produrre cristalli di macromolecole biologiche, utilizzabili per determinazioni strutturali finalizzati allinterpretazione della attività biologica o allutilizzo di cristalli enzimatici come catalizzatori in reazioni altamente specifiche.
La cristallizzazione a membrana risulta essere una metodologia innovativa per la cristallizzazione di sostanze inorganiche e biologiche che consente un controllo della morfologia dei cristalli ottenuti attraverso una efficace modulazione dei parametri coinvolti.
Per via della natura microporosa e idrofobica delle membrane impiegate, i due sottositemi: soluzione di cristallizzazione (o retentato) / soluzione di estrazione (o distillato), sono soggetti ad uno scambio di massa del solvente in fase di vapore tra le due interfacce liquido-vapore create allingresso dei pori stessi della membrane su entrambi i lati, evitando lingresso della fase liquida nei pori stessi. (literal)
- Note
- Scopus (literal)
- ISI Web of Science (WOS) (literal)
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- ITM-CNR,Rende CS;
Department of Chemical Engineering and Materials, University of Calabria;
IC-CNR, Trieste Outstation (literal)
- Titolo
- Membrane crystallization of lysozyme: kinetic aspects (literal)
- Abstract
- The relevant kinetic aspects related to an innovative method of biological macromolecules crystallization based on microporous hydrophobic membranes, used both as active surfaces to promote heterogeneous nucleation and as a mass-transfer apparatus to concentrate macromolecular solutions by solvent removal in vapour phase, have been evaluated. Polypropylene membranes, supplied in the form of hollow fibres, have been aligned in a versatile system, designed for an on-line spectrophotometric monitoring of hen egg white lysozyme crystallizing solutions (experimental conditions: 0.1 M NaAc/HAc Buffer pH 4.6, 0.55.8% wt/vol NaCl, 20°C). The turbidity measurements have been exploited in order to follow: (i) the induction time of crystallization, (ii) the early stage nucleation kinetics based on the Rayleigh scattering theory, and the crystal growth rate (coupled with data evaluated from image-analysis carried out by optical microscopy) under a model hypothesis of exponential growth of clusters. The crystals have been qualitatively assessed by an X-ray crystallographic analysis carried out at the synchrotron light laboratory ELETTRA. (literal)
- Prodotto di
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