تم تحديد هيكل محلول الرنين المغناطيسي النووي لببتيد نموذج metallochaperone مع Cu (I) ، وتم وصف بروتوكول مفصل من إعداد العينة وجمع البيانات 1D و 2D إلى هيكل ثلاثي الأبعاد.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تم تحديد هيكل محلول الرنين المغناطيسي النووي لببتيد نموذج metallochaperone مع Cu (I) ، وتم وصف بروتوكول مفصل من إعداد العينة وجمع البيانات 1D و 2D إلى هيكل ثلاثي الأبعاد.
الرنين المغناطيسي النووي هي تقنية مقبولة على نطاق واسع لتحديد هياكل محلول البروتينات والببتيدات. نظرا لصعوبة التبلور لتوفير بلورات مفردة مناسبة لعلم البلورات بالأشعة السينية ، فإن تقنية الرنين المغناطيسي النووي ذات قيمة كبيرة ، خاصة أنها توفر معلومات عن حالة المحلول بدلا من الحالة الصلبة. هنا نصف جميع الخطوات المطلوبة لتحديدات الهيكل ثلاثي الأبعاد الكاملة بواسطة الرنين المغناطيسي النووي. يتضمن البروتوكول تحضير العينة في أنبوب الرنين المغناطيسي النووي ، وجمع البيانات ومعالجتها 1D و 2D ، وتخصيص الذروة والتكامل ، وحسابات الميكانيكا الجزيئية ، وتحليل الهيكل. الأهم من ذلك ، تم إجراء التحليل أولا بدون أي روابط معدنية محددة مسبقا ، لضمان تحديد هيكل موثوق به بطريقة غير متحيزة.
تستخدم الببتيدات على نطاق واسع كنماذج بروتينية وأدوية محتملة وعوامل علاجية في حد ذاتها. ومع ذلك ، فإن صغر حجمها ودرجة مرونتها العالية غالبا ما يحول دون تحديد الهيكل بالأشعة السينية بسبب صعوبات التبلور.
< p class = "jove_content" > يمكن استخدام الرنين المغناطيسي النووي (NMR) لتحديد هياكل الببتيد والتفاعلات. يمكن أن توفر الطريقة معلومات تتعلق بالهيكل المحلي والعام ، وتفاعلات الربط والتقارب المنخفض ، وهي قابلة للتطبيق على العينات الصعبة حيث يمكن إجراؤها في حالة المحلول. < p class = "jove_content" >يتم تحقيق نقل النحاس في الأنظمة البيولوجية عن طريق بروتينات النحاس الميتالوشابيرون داخل الخلايا التي تربط أيونات النحاس (I) على وجه التحديد وتوصيلها إلى البروتينات المستهدفة من خلال سلسلة من تفاعلات البروتين والبروتين ، لحماية الأيونات من الأكسدة ومنع إطلاق النحاس السام2-5. يتميز موقع الربط بالتسلسل المحفوظ ، MXH / TCXanyXanyC ، والذي أظهر بواسطة كل من الرنين المغناطيسي النووي وعلم البلورات لربط النحاس (I) بواسطة روابط الثيولاتو الناعمة لبقايا السيستين ، على الرغم من اقتراح رابط خارجيإضافي 6-8. كانت العلاقة بين البنية والوظيفة لهذه البروتينات موضوعا لبحث مكثف9.في الدراسة المقدمة هنا ، تم تصنيع نموذج الببتيد الذي يتضمن التسلسل المحفوظ للمعادن النحاسية وتفاعل مع النحاس (I) في ظل بيئة خاملة. يصف البروتوكول المقدم خطوات تحديد الهيكل بواسطة الرنين المغناطيسي النووي ، بما في ذلك إعداد العينات وجمع البيانات ومعالجة البيانات وتوليد الهيكل والتحليل الهيكلي. تم إجراء التحليل على خطوتين: تم إنشاء الهياكل الأولى بدون معلومات تتعلق بطريقة ارتباط الببتيد بأيون النحاس. بمجرد إنشاء أسلوب الربط تجريبيا ، تم إدخال هذه القيود لتوفير هيكل عالي الدقة. طريقة الربط هي النقطة الأساسية في النموذج وبالتالي تم تحديدها بطريقة غير متحيزة.
يعد التحديد الهيكلي للرنين المغناطيسي النووي للببتيدات النموذجية تقنية قيمة للغاية يستخدمها الكيميائيون وعلماء الأحياء. يمكن تطبيقه بسهولة نسبيا على الببتيدات المختلفة في ظل ظروف مختلفة ، وبالتالي قد يلقي الضوء على الآليات ذات الصلة10. يوفر فهم عملية توضيح الهيكل فهما أفضل لنقاط القوة والضعف في الهياكل المقترحة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
3. ذروة التعيين والتكامل باستخدام SPARKY20
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
كجزء من دراسة مستمرة لنماذج البروتينات الرابطة للنحاس، تم تحديد بنية التسلسل المحفوظ MT/HCXXC ضمن الببتيد الخطي MTCSGCSRPG باستخدام الرنين المغناطيسي النووي (NMR) في الحالة السائلة. تمت مفاعلة الببتيد مع CuCl في بيئة خاملة، وقِيست قيمة pH وكانت حوالي 3.0 باستخدام شريط قياس عام. أظهرت منطقة الأميد في الببتيد تمدداً عند التفاعل مع النحاس، من 6.7-8.5 إلى 6.6-9.0 ppm (الشكل 2). ويظهر توسع الخط الناتج عن الأكسدة الطفيفة للنحاس بوضوح في خط الأساس.
كانت عينة الببتيد المتفاعلة مع النح...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
مساهمة المعلومات الهيكلية في فهم آليات الربط مقبولة جيدا. الببتيدات مفيدة كنماذج لربط البروتين والتفاعلات. ومع ذلك ، فهي ليست قابلة للتطبيق على الطريقة الرئيسية لتحديد الهيكل ، علم البلورات بالأشعة السينية. الرنين المغناطيسي النووي مفيد بشكل خاص لهذه الأنظمة ، حيث يمكن حل الهياكل بسهولة في المحلول. هذا بشكل خاص بالنسبة لحالة محاكيات المعادن التي تتطلب أيضا تحديد الهيكل في ظل بيئة خاملة لمنع أكسدة أيون المعدن.
الببتيد MTCSGCSRPG ، الذي يحتوي على شكل MT / HCXXC المحفوظ ، مرتبط بالنحاس (I) كما كا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
نشكر برنامج علوم الحدود البشرية (منحة الباحث الشاب (RGY) 0068-2006) على الدعم المالي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أفانس DMX 600 ميغاهيرتز مطياف | بروكر | ||
| عينة الرنين المغناطيسي النووي | Wilmad | 535-PP | |
| صندوق القفازات | MBraun | LM05-019 | |
| Lyophilizer | VirTis | benchtopK | |
| الببتيد | BioChemia | صنع | حسب الطلب>95٪ نقاء |
| النحاس (1) كلوريد | ألدريتش | 224332 | |
| حمض الهيدروكلوريك | BioLab | 231-595-7 | |
| هيدروكسيد الصوديوم | جادوت | 1310-73-2 | |
| d6< / sub>-ثنائي ميثيل سلفوكسيد | ألدريتش | 236926 | |
| أكسيد الديوتيريوم | ألدريتش | 151882 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.