核磁共振升级使蛋白质在生理浓度特征
研究人员确定蛋白质的结构和动态使用NMR(核磁共振)光谱。然而,直到现在,更高浓度是必要的体外测量生物分子在溶液中比在我们身体的细胞。一个核磁共振方法增强了一个非常强大的放大器,结合分子动力学模拟,现在让他们在生理浓度检测和准确的描述。这是由丹尼斯Kurzbach维也纳大学的化学家和他的同事在《“科学的进步”。团队展示了他们的新方法和一种蛋白质,这种蛋白质的例子也影响细胞增殖,因此潜在的肿瘤生长。
目前,核磁共振光谱学是唯一的方法,允许一个完整描述的原子结构的《原生状态的解决方案。然而,由于固有的低灵敏度的方法,样品必须包含更多的单位体积内的分子比生理上常见。为了克服这种差异,超极化(更准确地说,解散动态核极化)可用于实现信号放大1000倍,核磁共振测量。
E-guitar与核磁共振——同样的原则
“光谱学与电吉他有一些相似处:如果放大器太弱,你会听到非常少如果你不撞到字符串强劲,”生物化学研究所的丹尼斯Kurzbach说“这意味着您需要大量的材料,看到一个核磁共振信号。新超极化放大器,现在可以看到一些即使在低浓度”。
研究人员完成测量生物分子浓度低至1微摩尔/升(即通常的浓度水平的1000000)。浓度因此我们细胞的方法。这很重要,因为蛋白质的极高浓度的反应。他们不再做他们应该做的事情,突然表现不同。
此外,解散动态核极化测量通常提供一维光谱,这限制了获得的信息。综合描述蛋白质浓度在自然条件下,研究人员采用分子动力学模拟:“这样,我们也可以推断通过NMR指纹我们获得的分子“全身”,即。”,它的多维结构,Kurzbach说。
重要的蛋白质马克斯描述
这个方法的值使用无处不在的转录因子最大进步了。这种蛋白质可以与其他各种self-associate蛋白质(即蛋白质二聚作用)。例如,MYC-MAX二聚体有一个很大的影响在细胞DNA复制过程。
用新的方法,马克思已被证明采用浓度接近生理水平时未登记的构象。“马克斯至关重要的折叠谱与MYC一起工作,从而为健康的扩散以及病变的细胞在体内,“伦理委员会授权者丹尼斯Kurzbach说,世卫组织还副主任NMR化学教师的核心设施。
新方法可以帮助更好地理解细胞增殖的过程,肿瘤生长,从而阐明癌症发展的基本机制。这仅仅是一个许多潜在应用领域的新方法——毕竟,数以千计的蛋白质在细胞执行各种任务,包括消化、DNA和RNA的调节。
参考:科扎克Epasto LM,格瓦拉K, F, Selimovic, Kadeřavek P, Kurzbach d对蛋白质核磁共振在生理浓度超极化试水和未知的构象空间的映射。Sci副词。2022;8 (31):eabq5179。doi:10.1126 / sciadv.abq5179
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