Современная химия




Кислород входит в элитный клуб ядер для ЯМР-спектроскопии

кислород входит в элитный клуб ядер для ямр-спектроскопии

Кислород с полным правом может считаться гадким утенком для биомолекулярного ядерного магнитного резонанса. Хотя этот элемент играет важную роль в белках и нуклеиновых кислотах, углерод, водород, азот и фосфор изучают с помощью метода ЯМР гораздо чаще, так как у 17O ЯМР спектров плохое разрешение.

Для «восстановления справедливости» исследователи разработали метод, который позволяет получать 17O ЯМР спектры биологически значимых молекул с гораздо лучшим разрешением, чем это было возможно ранее.

Цзяньфэн Чжу (Jianfeng Zhu) и Ган Ву (Gang Wu) из Королевского Университета (Кингстон, Онтарио) разработали новый метод на основе предложенного ранее Ву способа, включающего в себя применение магнитных полей сверхвысокой напряженности для анализа больших комплексов белок-лиганд с помощью твердотельной 17O ЯМР спектроскопии. Новая разработка, квадрупольный ЯМР центрального переходного состояния (central transition NMR), позволяет проводить анализ биомолекул с помощью метода 17O ЯМР и в водном растворе.

Оба метода позволяют достичь беспрецедентного разрешения для регистрируемых спектров 17O ЯМР, при этом новый метод регистрации спектров в растворе позволяет изучать биомолекулы, содержащие в три раза больше атомов кислорода, чем это было доступно для прежних методик регистрации 17O ЯМР спектров. Ву отмечает, что метод 17O ЯМР спектроскопии растворов более важен, так как позволяет изучать молекулы белков в нативном состоянии, которое, как правило отличается от конформации, принимаемой белком в кристалле.

Эрик Олдфилд (Eric Oldfield) из Университета Иллинойса, автор опубликованных еще в 1980-х годах первых работ по применению 17O ЯМР спектроскопии для изучения биологически значимых соединений, отмечает, что работа Ву и Чжу является наглядным примером того, что 17O ЯМР спектры высокого качества даже больших по размеру белков могут быть получены при использовании магнитных полей с высокой напряженностью. Он полагает, что в настоящий момент одной из самых сложных, но решаемых, задач является разработка методов введения метки 17O в сложные белки или связывающиеся с ними в процессе обмена веществ лиганды.

Сложность спектроскопии 17O ЯМР заключается в том, что ядро нуклида 17O квадрупольно, что приводит к образованию в ЯМР спектре широких линий, которые с трудом поддаются интерпретации. Жу и Ву смогли решить эту проблему, применив магнитное поле с необычно высокой напряженностью, и сфокусировавшись на одном типе энергетического перехода ЯМР – центрального перехода. Такой подход, наряду с медленной скоростью движения громоздких биомолекул в растворе, позволил исследователям получить узкие линии в спектре 17O ЯМР, и, тем самым, существенно повысить разрешение спектров.

Квадрупольный ЯМР центрального переходного состояния может использоваться для изучения химического окружения атома кислорода по значению его химических сдвигов, метод может оказаться полезным для изучения особенностей образования кислородсодержащих реакционноспособных интермедиатов биологически активных молекул, взаимодействия белков с низкомолекулярными соединениями за счет кислорода (для демонстрации возможностей нового метода было изучено взаимодействие оксалат-овотрансферрин).

Ву уверен, что разработанный им метод может использоваться для изучения комплексов белок-субстрат с молекулярной массой до 500000 Дальтон, что позволит специалистам по установлению строения биомолекул методом ЯМР рассматривать его как «гадкого утенка».

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Обратите внимание продажа офиса у метро марксистская в современном здании

Новинки полимеров:

НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ LANXESS в области БУТИЛОВЫХ КАУЧУКОВ

News image

Более 80 процентов синтетического каучука из группы бутиловых каучуков, производимого во всем мире, используется в производстве автомобильных шин. Б...

ИННОВАЦИИ В ЭКСТРУЗИИ: система RSFgenius

News image

Нарушения в работе линии, её простои неизбежно ведут к сокращению доходов от производства. Поэтому наряду с такими компонентами, как экструдер, форм...

BASF ПРЕДСТАВИЛ НОВЫЙ ПБТ

News image

Путем направленной модификации структуры полиэфира, исследователи смогли увеличить проницаемость материала для лазерного излучения с 30 до 60 %. ПБТ...

НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ LANXESS НА МОСКОВСКОЙ ВЫСТАВКЕ

News image

LANXESS – один из самых современных крупных производителей полимеров, представляющих свой каучуковый бизнес в качестве основного. Компания продолжае...

Новые продукты оргсинтеза:

ПЕКТИНЫ: свойства, получение, применение

News image

Пектины классифицируют по степени метоксилирования (степени этерификации - СЭ) - отношению количества метоксильных групп –ОСН3 ко всем кислотным остаткам в молекуле. СЭ делит все промышленные ви...

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА: история применения

News image

Гиалуроновая кислота лежит в основе многих препаратов, применяемых в косметологии для устранения морщин и увеличения объема губ Гиалуроновая кислота представляет собой полимер, состоящий из остат...

ФУМАРОВАЯ КИСЛОТА

News image

Продукт не токсичен. Фумаровая кислота широко используется в кормлении птицы. Установлено 5 основных функций фумаровой кислоты в организме птицы: 1. Легкодоступный источник и активатор образовани...

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Новости неорганической химии - Кислород входит в элитный клуб ядер для ЯМР-спектроскопии

Великие химики:

КЕКУЛЕ (Kekule), Фридрих Август

News image

Немецкий химик Фридрих Август Кекуле фон Штрадониц родился в Дармштадте в семье чиновника. В юности Кекуле собирался стать архитектором. Он начал из...

ГЕСС (Hess), Герман Иванович

News image

Русский химик Герман Иванович (Герман Генрих) Гесс родился в Женеве в семье художника, который вскоре переехал в Россию. В 15-летнем возрасте Геcc у...

Институты химии:

Учреждение Российской академии наук Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева РАН

News image

Институт металлоорганической химии создан в 1988 г. Институт участвует в программах РАН Разработка методов получения химических веществ и созда...

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

News image

Институт высокотемпературной электрохимии (ИВТЭ) был основан в конце 1957 г. на базе лаборатории электрохимии расплавленных солей Уральского филиала...