Golpes en el camino: el camino para limpiar la dispersión de la relajación de la Magia de ángulo giratorio RMN

Área de la Ciencia:

• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear en estado sólido (RMN)
• Dinámica biomolecular
• Estructura y función de las proteínas

Sus antecedentes:

• Los movimientos de microsegundos a milisegundos son cruciales para las funciones biomoleculares como la actividad enzimática y la unión de ligandos.
• La espectroscopia de dispersión de relajación de Bloch-McConnell (BMRD) de resonancia magnética nuclear (RMN) es vital para estudiar estas dinámicas.
• La BMRD en estado sólido es un desafío debido a la compleja dinámica de espín de los acoplamientos dipolares, que a menudo requieren una alta deuteración.

Objetivo del estudio:

• Para identificar y abordar los artefactos en perfiles BMRD de estado sólido.
• Para permitir mediciones precisas y cuantitativas de la dinámica de las proteínas en estado sólido en microsegundos.
• Ampliar la aplicabilidad de la BMRD a muestras de proteínas menos deuteradas o completamente protonadas.

Principales métodos:

• Se han investigado "golpes" artificiales en perfiles BMRD bajo giro rápido de ángulo mágico (MAS) y alta deuteración.
• Identificó los artefactos originados en una condición de recopilación de tres espines mixtos de resonancia rotacional y rotativa (MIRROR).
• Implementado el desacoplamiento de onda continua (CW) de baja potencia durante el bloqueo de giro ¹⁵N para suprimir las condiciones MIRROR.

Principales resultados:

• Se encontró que las protuberancias artificiales son comunes en el estado sólido de BMRD, confundiendo el análisis cuantitativo de la dinámica de microsegundos.
• La condición de recopilación MIRROR fue identificada como la fuente de estos artefactos.
• La aplicación del desacoplamiento CW suprimió efectivamente los artefactos MIRROR.
• Se habilitaron mediciones cuantitativas de intercambio de microsegundos en el BMRD de estado sólido.
• Se obtuvieron mediciones exactas de BMRD incluso en proteínas completamente protonadas a 100 kHz MAS.

Conclusiones:

• Los artefactos de la recopilación MIRROR obstaculizan significativamente los estudios cuantitativos de BMRD en estado sólido.
• El desacoplamiento simultáneo de CW durante el spin-lock es un método robusto para suprimir estos artefactos.
• Esta técnica amplía significativamente el alcance de las mediciones dinámicas de microsegundos en RMN MAS en estado sólido, incluso para muestras completamente protonadas.