Анализ распределения макромолекул по размерам методом аналитического ультрацентрифугирования в режиме седиментации с постоянной скоростью и моделирования уравнения Ламма

Описан новый метод анализа распределения полимеров по размерам методом аналитического ультрацентрифугирования в режиме седиментации с постоянной скоростью. Метод использует способность моделирования уравнения Ламма различать уширение границы седиментации, обусловленное неоднородностью образца, и уширение, вызванное диффузией. Решения уравнения Ламма методом конечных элементов для большого числа дискретных невзаимодействующих компонентов объединяют с регуляризацией на основе максимума энтропии, чтобы представить непрерывное распределение по размерам. Как и в программе CONTIN, параметр регуляризации подбирают с помощью анализа дисперсии, исходя из заранее заданного уровня доверия. По оценкам парциального удельного объёма и коэффициента трения макромолекул рассчитывают коэффициенты диффузии, что позволяет получать распределения коэффициентов седиментации c(s) или молярной массы c(M) с относительно высоким разрешением. Метод применим к интерференционным оптическим данным с систематической составляющей шума и не требует наличия плато раствора или растворителя. Он позволяет получить более подробные сведения о распределении по размерам, чем анализ ван Холде—Вайшета. Чувствительность метода к значениям параметра регуляризации и параметрам формы оценивали на смоделированных данных седиментации для дискретных и непрерывных модельных распределений по размерам, а также при анализе экспериментальных данных для смесей белков с непрерывным и дискретным распределением.