在快速蛋白质折叠过程中通过固态核磁共振检测一种短暂的中间体
Kan-Nian Hu1, Wai-Ming Yau, Robert Tycko
1Laboratory of Chemical Physics, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland 20892-0520, USA.
固态NMR显示,HP35蛋白在冷灭过程中在微秒内迅速形成二次结构. 然而,完整的三级结构形成或折叠发生在较慢的时间尺度上,这表明以前的估计可能不准确.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 蛋白质折叠的动态 蛋白质折叠的动态
- 核磁共振 (NMR) 谱学是指核磁共振的光谱学.
背景情况:
- 了解蛋白质折叠对于破译生物功能和疾病至关重要.
- 蛋白质折叠中的快速动态事件难以捕捉和描述.
- 之前的研究表明,螺旋蛋白HP35.5的折叠时间很快.
研究的目的:
- 调查螺旋蛋白HP35.5在快速冷灭过程中的早期结构事件.
- 为了描述HP35在微秒时间尺度上形成的部分折叠状态.
- 在蛋白质折叠过程中解决二级结构形成与三级结构形成的时间尺度.
主要方法:
- 使用固态核磁共振 (NMR) 光谱学.
- 使用在13C标记HP35.5上使用2D固态 (13)CNMR.
- 在10-20微秒的时间尺度上,从糖醇/水溶液中快速冷消灭热展开的HP35.
主要成果:
- 观察到两组不同的NMR信号,表明未折叠和部分折叠蛋白质的混合物.
- 部分折叠状态显示出本地螺旋状的二次结构,但缺乏完整的三级结构.
- 在微秒结灭时间框架内检测到二次结构形成.
结论:
- 固态NMR证实,冷灭过程中二次结构的形成迅速发生.
- 完全蛋白质折叠,包括三级结构,涉及较慢的结构化阶段.
- 在以前的光学研究中观察到的微秒时间尺度可能不代表完整的蛋白质折叠过程.
更多相关视频
14:55Atomic Scale Structural Studies of Macromolecular Assemblies by Solid-state Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
Published on: September 17, 2017
07:24Paramagnetic Relaxation Enhancement for Detecting and Characterizing Self-Associations of Intrinsically Disordered Proteins
Published on: September 23, 2021
相关概念视频
¹H NMR of Conformationally Flexible Molecules: Temporal Resolution
Double Resonance Techniques: Overview
Spin decoupling is usually achieved by...
Protein Folding
Protein Structure Is Critical to Its Biological Function
Proteins perform a wide range of biological functions such as catalyzing chemical reactions, providing...
Protein Folding
Insensitive Nuclei Enhanced by Polarization Transfer (INEPT)
Protein Dynamics in Living Cells
Fluorescent recovery after photobleaching (FRAP) is a fluorescent-protein-based detection technique used to quantify protein movement rates within the cell. This method exposes a small portion of the cell to an intense laser beam. The laser beam causes permanent photobleaching of the fluorophore-tagged proteins in the exposed region. As the bleached...
