Kotak alat NMR keadaan pepejal MAS pantas untuk biomolekul

NMR keadaan pepejal ialah alat yang berguna untuk menjelaskan struktur protein. Walaupun sepenuhnya ¹³C dan ¹⁵Sampel berlabel N diperlukan, NMR keadaan pepejal menyediakan maklumat pelengkap atau unik yang tidak boleh diakses oleh kaedah tipikal lain. Sebagai contoh, pada dasarnya, tiada had atas atau bawah untuk berat molekul dalam NMR keadaan pepejal, tidak seperti larutan NMR dan cryo EM. Di samping itu, NMR keadaan pepejal adalah siasatan dinamik tempatan yang sangat sensitif. Salah satu batu penghalang NMR keadaan pepejal ialah jumlah sampel. Sesungguhnya, 20 – 50 mg sampel berlabel penuh (mahal!) diperlukan untuk rotor MAS 3.2 mm / 4 mm. Bagaimanapun, perkembangan terkini yang membenarkan kadar MAS melebihi 70 kHz mengubah keadaan sepenuhnya. [1] Sesungguhnya, rotor MAS 0.75 mm (1 mm) yang digunakan untuk eksperimen MAS pantas (sehingga 120 (80) kHz) hanya memerlukan 290 (800) nL sampel, membolehkan pengukuran NMR keadaan pepejal pada jumlah sub-miligram sampel. Satu lagi kelebihan hebat MAS pantas ialah purata daripada kebanyakan interaksi anisotropik, membenarkan penggunaan skim kuasa rendah (penyahgandingan, gandingan semula, polarisasi silang dll.), yang seterusnya mengelakkan pemanasan sampel. Resolusi tinggi ¹Spektrum H menjadi mudah didapati dalam keadaan ini, terutamanya untuk protein mikrokristalin. Ini adalah kelebihan terbesar MAS pantas, sejak ¹Pengesanan H secara mendadak meningkatkan sensitiviti berbanding tradisional ¹³C pengesanan. Akibatnya, NMR keadaan pepejal MAS pantas kini merupakan alat serba boleh untuk mengkaji struktur dan dinamik biomolekul, yang mana langkah pertama ialah penetapan resonans khusus jujukan. Untuk tujuan ini, percubaan yang diperlukan untuk penugasan tulang belakang dan rantai sisi berurutan telah mantap. [2] Di sini, kami memperkenalkan kotak alat yang tersedia untuk perisian Delta bersama-sama dengan contoh pada protein Het-s (226-280) terproton sepenuhnya.

[1] Ulasan: Y. Nishiyama, Nucl Keadaan Pepejal. Magn. Reson. 78 (2016) 24-36.
[2] E. Barbet-Massin et al., J. Am. Kimia. Soc. 136 (2014) 12489-12497.

Rajah 1 Spektrum hCaNH 3D Het-s (226-280) diukur menggunakan probe HCN MAS 1mm dengan spektrometer JNM-ECZ900R pada 21.1 T. Kadar MAS ditetapkan kepada 70 kHz.
Data ihsan Prof. Antoine Loquet (Université Bordeaux) dan Dr. Yusuke Nishiyama (RIKEN)

Rajah 2 Asas 2D ¹H/¹⁵N eksperimen korelasi. Segi empat tepat yang diisi dan terbuka mewakili denyutan π/2 dan π, masing-masing.

Rajah 2 (samb.) hCONH dan hCaNH untuk kuar terikat ¹³C/¹⁵N/¹H keterkaitan.

Rajah 2 (samb.) eksperimen hcaCbcaNH dan hcoCAcoNH untuk tugasan rantai sisi dan tulang belakang. [3]

[3] E. Barbet-Massin et al., J. Biomol. NMR 56 (2013) 379-386.

Rajah 3 Penetapan berurutan bagi isyarat tulang belakang Het-s (226-280) diukur menggunakan probe HCN MAS 1mm dengan spektrometer JNM-ECZ900R pada 21.1 T. Kadar MAS ditetapkan kepada 70 kHz. Jalur CH bagi spektrum hCaNH dan hcoCAcoNH ditunjukkan.
Data ihsan Prof. Antoine Loquet (Université Bordeaux) dan Dr. Yusuke Nishiyama (RIKEN)

Sila lihat fail PDF untuk mendapatkan maklumat tambahan.
Tetingkap lain terbuka apabila anda mengklik.

PDF 1,740.8KB