タンパク質表面における分子間および静電相互作用の探査のための窒素ベースのパラマグネティックコソルトの理論と応用

科学分野:

• 生物物理化学
• 構造生物学
• コンピュータ化学

背景:

• 酸化窒素コソルトを使用した溶媒パラマグネティックリラクゼーションエンハンスメント (sPRE) は,タンパク質の変性に関する原子レベルの洞察を提供します.
• sPREは,タンパク質における,残留物特有の,表面近くの有効な静電電位 (φ_ENS) を決定するために利用されている.

研究 の 目的:

• 窒素酸化物からsPREの特異な性質を探求する.
• sPREと派生 φ_ENSの解釈に新しい洞察を与える.
• 遠距離と短距離の電気静的相互作用の両方の探査を可能にします.

主な方法:

• 縦 (Γ₁) と横 (Γ₂) のsPRE率のフィールドと粘度依存性を調査した.
• スペクトル密度 J ((0)),拡散定数,および正常化されたインタースピン分離の関係について分析した.
• 磁場依存の Γ_{1 と Γ2 から派生した,Γ1,または r^-6normを使用して, φENSの決定のための4つの異なるアプローチを評価した.}

主要な成果:

• 縦のsPRE率 (Γ₁) は,横の速度 (Γ₂) と異なり,スペクトロメーターフィールドと粘度に強い依存を示している.
• スペクトル密度 J(0) は相対変換拡散定数と反比例し,r^-4_normと関連している.
• 電子-陽子ベクトルの有効な相関時間を短縮する.

結論:

• 評価された4つの φ_ENS量は,長距離および短距離の静電相互作用の両方の調査を可能にします.
• 折りたたまれたおよび本質的に乱れたタンパク質の実験的 φ_ENSポテンシャルが決定された.
• プアソン・ボルツマンの理論を用いて計算された理論的 φ_ENSポテンシャルと比較すると,実験結果が検証される.