Gán kết NMR một phần cho BPTI đồng vị (13C, 15N) trong trạng thái rắn

Journal of Biomolecular NMR - Tập 16 - Trang 209-219 - 2000
Ann McDermott1, Tatyana Polenova1, Anja Bockmann1, Kurt.W. Zilm2, Eric K. Paulsen2, Rachel W. Martin2, Gaetano T. Montelione3
1Department of Chemistry, Columbia University, New York, U.S.A.
2Department of Chemistry, Yale University, New Haven, U.S.A
3Center for Advanced Biotechnology and Medicine, Rutgers University, Piscataway, U.S.A.

Tóm tắt

Chúng tôi chứng minh rằng các phương pháp NMR đa chiều phân giải cao trong trạng thái rắn có thể được sử dụng để gán kết nhiều sự dịch chuyển hóa học của chuỗi chính và chuỗi bên cho U-13C,15N Basic Pancreatic Trypsin Inhibitor (BPTI) dạng vi tinh thể có độ ẩm, sử dụng cường độ trường là 800 MHz cho proton, tốc độ xoay mẫu ở góc ma thuật là 20 kHz và cường độ trường phân tách proton là 140 kHz. Kết quả từ hai phương pháp truyền homonuclear, thu hồi dipolar dẫn động băng tần vô tuyến và khuếch tán spin, đã được so sánh. Độ rộng đỉnh điển hình của 13C là 0.5 ppm, dẫn đến các vùng Cα-Cβ và Cα-CO thể hiện nhiều đỉnh rõ ràng. Các phổ tương quan carbon-carbon hai chiều của BPTI có độ phân giải đủ để xác định và gán kết nhiều hệ spin liên quan đến các amino acid. Kết quả, chúng tôi đã có thể gán nhiều hệ spin trong protein này. Sự đồng nhất giữa các sự dịch chuyển đo được trong trạng thái rắn và trong dung dịch thường rất tốt, mặc dù một số sự dịch chuyển gần các vùng liên kết ion khác nhau ít nhất 1.5 ppm. Các nghiên cứu này được thực hiện với khoảng 0.2 đến 0.4 μmol vật liệu đã làm giàu; độ nhạy của phương pháp này rõ ràng là đủ cho các hệ sinh học khác.

Từ khóa

#NMR #trạng thái rắn #gán kết #BPTI #methanol #sự dịch chuyển hóa học

Tài liệu tham khảo

Baldus, M., Geurts, D.G., Hediger, S. and Meier, B.H. (1996) J. Magn. Reson., A 118, 140–144.

Baldus, M. and Meier, B.H. (1996) J. Magn. Reson., A 121, 65–69.

Baldus, M., Geurts, D.G. and Meier, B.H. (1998a) SSNMR, 11, 157–168.

Baldus, M., Petkova, A.T., Herzfeld, J. and Griffin, R.G. (1998b) Mol. Phys., 95, 1197–1207.

Baldus, M., Tomaselli, M., Meier, B.H. and Ernst, R.R. (1994) Chem. Phys. Lett., 230, 329–336.

Bennett, A.E., Ok, J.H., Griffin, R.G. and Vega, S. (1992) J. Chem. Phys., 96, 8624–8627.

Bennett, A.E., Rienstra, C.M., Auger, M., Lakshmi, K.V. and Griffin, R.G. (1995) J. Chem. Phys., 103, 6951–6958.

Bennett, A.E., Rienstra, C.M., Griffiths, J.M., Zhen, W.G., Lansbury, P.T. and Griffin, R.G. (1998) J. Chem. Phys., 108, 9463–9479.

Benzinger, T.L.S., Gregory, D.M., Burkoth, T.S., Miller-Auer, H., Lynn, D.G., Botto, R.E. and Meredith, S.C. (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 13407–13412.

Clore, G.M. and Gronenborn, A.M. (1994) Methods Enzymol., 239, 349–363.

Cole, H.B.R. and Torchia, D.A. (1991) Chem. Phys., 158, 278–281.

de Dios, A.C., Pearson, J.G. and Oldfield, E. (1993) Science, 260, 1491–1495.

Feng, X., Verdegem, P.J.E., Lee, Y.K., Sandström, D., Edén, M., Bovee-Geurts, P., de Grip, W.J., Lugtenburg, J., de Groot, H.J.M. and Levitt, M.H. (1997) J. Am. Chem. Soc., 119, 6853–6857.

Fujiwara, T., Sugase, K., Kainosho, M., Ono, A., Ono, A.M. and Akutsu, H. (1995) J. Am. Chem. Soc., 117, 11351–11352.

Gregory, D.M., Mitchell, D.J., Stringer, J.A., Kiihne, S., Shiels, J.C., Callahan, J., Mehta, M.A. and Drobny, G.P. (1995) Chem. Phys. Lett., 246, 654–663.

Griffin, R.G. (1998) Nat. Struct. Biol., 5, 508–512 S.

Hediger, S., Meier, B.H. and Ernst, R.R. (1995) Chem. Phys. Lett., 240, 449–456.

Hediger, S., Meier, B.H., Kurur, N.D., Bodenhausen, G. and Ernst, R.R. (1994) Chem. Phys. Lett., 223, 283–288.

Hediger, S., Signer, P., Tomaselli, M., Ernst, R.R. and Meier, B.H. (1997) J. Magn. Reson., 125, 291–301.

Hing, A.W., Vega, S. and Schaefer, J. (1992) J. Magn. Reson., 96, 205–209.

Hohwy, M., Jakobsen, H.J., Eden, M., Levitt, M.H. and Nielsen, N.C. (1998) J. Chem. Phys., 108, 2686–2694.

Hohwy, M., Rienstra, C.M., Jaroniec, C.P. and Griffin, R.G. (1999) J. Chem. Phys., 110, 7983–7992.

Hong, M., 1999 ENC Conference Abstract, Orlando, FL, M & T Poster #73.

Hong, M. and Griffin, R.G. (1998) J. Am. Chem. Soc., 120, 7113–7114.

Jansson, M., Li, Y.C., Jendeberg, L., Anderson, S., Montelione, G.L. and Nilsson, B. (1996) J. Biomol. NMR, 7, 131–141.

Kay, L.E., Ikura, M., Tschudin, R. and Bax, A. (1990) J. Magn. Reson., 89, 496–514.

Ketchum, R.R., Hu, W. and Cross, T.A. (1993) Science, 261, 1457–1460.

Lansbury, P.T. Jr., Costa, P.R., Griffiths, J.M., Simon, E.J., Auger, M., Halverson, K.J., Kocisko, D.A., Hendsch, Z.S., Ashburn, T.T., Spencer, R.G.S., Tidor, B. and Griffin, R.G. (1995) Nat. Struct. Biol., 2, 990–998.

Lee, Y.K., Kurur, N.D., Helmle, M., Johannessen, O.G., Nielsen, N.C. and Levitt, M.H. (1995) Chem. Phys. Lett., 242, 304–309.

Long, J.R., Sun, B.Q., Bowen, A. and Griffin, R.G. (1994) J. Am. Chem. Soc., 116, 11950–11956.

Marassi, F.M., Ramamoorthy, A. and Opella, S.J. (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94, 8551–8556.

Marion, D. and Wüthrich, K. (1983) Biochem. Biophys. Res. Commun., 113, 967–974.

McDowell, L.M., Klug, C.A., Beusen, D.D. and Schaefer, J. (1996) Biochemistry, 35, 5395–5403.

Michal, C.A. and Jelinski, L.W. (1997) J. Am. Chem. Soc., 119, 9059–9060.

Montelione, G.T. and Wagner, G. (1990) J. Magn. Reson., 87, 183–188.

Otting, G., Liepinsh, E. and Wüthrich, K. (1993) Biochemistry, 32, 3571–3582.

Rienstra, C.M., Hatcher, M.E., Mueller, L.J., Sun, B.-Q., Fesik, S.W., Herzfeld, J. and Griffin, R.G. (1998) J. Am. Chem. Soc., 120, 10602–10612.

Rosen, M.K., Gardner, K.H., Willis, R.C., Parris, W.E., Pawson, T. and Kay, L.E. (1996) J. Mol. Biol., 263, 627–636.

Saito, H., Tabeta, R., Shoji, A., Ozaki, T. and Ando, I. (1983) Macromolecules, 16, 1050–1057.

Spera, S. and Bax, A. (1991) J. Am. Chem. Soc., 113, 5490–5492.

States, D.J., Haberkorn, R.A. and Ruben, D.J. (1982) J. Magn. Reson., 48, 286–292.

Straus, S.K., Bremi, T. and Ernst, R.R. (1996) Chem. Phys. Lett., 262, 709–715.

Straus, S.K., Bremi, T. and Ernst, R.R. (1998b) J. Biomol. NMR, 12, 39–50.

Sun, B.Q., Costa, P.R. and Griffin, R.G. (1995a) J. Magn. Reson., A 112, 191–198.

Sun, B.Q., Costa, P.R., Kocisko, D., Lansbury, P.T. and Griffin, R.G. (1995b) J. Chem. Phys., 102, 702–707.

Thompson, L.K., McDermott, A.E., Raap, J., van der Wielen, C.M., Lugtenberg, J., Herzfeld, J. and Griffin, R.G. (1992) Biochemistry, 31, 7931–7938.

Tuchsen, E. and Hansen, P.E. (1988) Biochemistry, 27, 8568–8576.

Tycko, R. (1996) J. Biomol. NMR, 8, 239–251.

Wagner, G. (1983) Quart. Rev. Biophys., 16, 1–57.

Wagner, G. and Bruhwiler, D. (1986) Biochemistry, 25, 5839–5843.

Wagner, G., DeMarco, A. and Wüthrich, K. (1976) Biophys. Struct. Mech., 2, 139–158.

Wishart, D.S., Sykes, B.D. and Richards, F.M. (1991) J. Mol. Biol., 222, 311–333.

Wu, X. and Zilm, K.W. (1993) J. Magn. Reson., A 104, 154–165.

Xu, R., Ayers, B., Cowburn, D. and Muir, T. (1999) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 388–393.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Biomolecular NMR

Tập 16

209-219

Thông tin tác giả