使用从双量子相干ESR的长距离约束来确定蛋白质结构:对T4酶的研究
Petr P Borbat1, Hassane S McHaourab, Jack H Freed
1Baker Laboratory of Chemistry and Chemical Biology, Cornell University, Ithaca, New York 14853-1301, USA.
Journal of the American Chemical Society
|May 9, 2002
概括
我们开发了一种新的脉冲电子自旋共振 (ESR) 技术,使用双量子相干 (DQC) 来测量蛋白质中较长的距离. 这种方法增强了结构生物学,允许精确的距离测量高达47年.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 结构生物学 结构生物学
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 电子自旋共振 (ESR) 是一种用于探测分子结构的强大技术.
- 使用ESR测量蛋白质中的长距离一直是一个重大挑战.
- 氧化物旋转标签通常用于引入ESR测量的磁性中心.
研究的目的:
- 引入和验证一种基于双量子相干 (DQC) 的新型脉冲ESR技术,用于增强蛋白质的距离测量.
- 与传统的ESR方法相比,大大扩大可测距离的范围.
- 研究DQC-ESR对于确定蛋白质三级结构的有用性.
主要方法:
- 使用一种新的脉冲ESR技术检测双量子连贯性 (DQC).
- 研究了8种T4溶酶 (T4L) 突变体,这些突变体被双重标记为甲二硫酸旋转标签 (MTSSL).
- 在9和17 GHz进行了DQC-ESR测量,以获得双极光谱.
主要成果:
- 获得了高质量的双极光谱,将蛋白质的可测距离延长到47 Å.
- 成功确定了距离分布,提供了对旋转标签形状的洞察力.
- 合理化的实验距离和分布与已知的晶体结构和分子建模.
结论:
- DQC-ESR技术显著扩大了蛋白质中可测量的距离范围.
- 高质量的二极光谱和距离分布有助于结构解释和计算策略.
- DQC-ESR是使用有限的长距离约束来确定大型蛋白质的三级结构的一个有希望的工具.
