Espectroscopia de RMN multidimensional de giro de ángulo mágico para la medición en el sitio resuelta de la anisotropía de desplazamiento químico de protones en sólidos biológicos

Área de la Ciencia:

• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) en estado sólido.
• Biología Estructural Biología Estructural
• La biofísica es la biofísica.

Sus antecedentes:

• Los tensores de desplazamiento químico de protones (CS) son indicadores sensibles de la estructura molecular y el enlace de hidrógeno.
• Existen métodos cuántico-químicos precisos para el cálculo de los blindajes magnéticos de protones.
• Los datos experimentales limitados para los tensores de anisotropía de desplazamiento químico de protones (CSA) dificultan su uso generalizado en los cálculos de la estructura de las proteínas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de resolución en el sitio para medir las CSA de protones de amida en muestras sólidas totalmente protonadas.
• Para permitir cálculos más precisos de la estructura de las proteínas mediante el suministro de datos tensoriales experimentales de CSA.
• Para correlacionar los parámetros medidos de CSA con las interacciones de enlace de hidrógeno en las proteínas.

Principales métodos:

• Utilizó tres experimentos simultáneos de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) 3D bajo giro de ángulo mágico.
• Se emplean secuencias de RN para el recoplamiento de interacciones anisotrópicas, específicamente (1) H CSA y (1) H(15) N acoplamientos dipolares.
• Se introdujeron las dimensiones de desplazamiento químico isotrópico (15)N/(13)C utilizando la polarización cruzada selectiva (1)H(15)N.
• Realizó el ajuste simultáneo de formas de línea de los tres espectros para extraer parámetros precisos del tensor de desplazamiento químico (1) H.

Principales resultados:

• Se aplicó con éxito el método a una proteína de 89 residuos (U-C,N-CAP-Gly dominio de la dinactina).
• Se demostró que los parámetros CSA determinados se correlacionan bien con las distancias de enlace de hidrógeno.
• Se observó una excelente concordancia entre los resultados de RMN en estado sólido y los hallazgos de RMN en solución previa.

Conclusiones:

• El método presentado permite la medición de las CSA de protones de amida en muestras biológicas sólidas.
• Esta técnica supera los desafíos de determinar los tensores (1) H CSA, especialmente en moléculas complejas.
• El enfoque es ampliamente aplicable a varios sistemas biológicos y orgánicos, incluidos ensamblajes de proteínas y ácidos nucleicos, para el análisis estructural y de enlaces de hidrógeno.