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:

ВНЕДРЕНИЕ ПОЛИМЕРА ПОЗВОЛЯЕТ УСТРАНЯТЬ ТЕЧЬ В ТРАНСФОРМАТОРАХ

News image

Проблема безопасной эксплуатации оборудования на подстанциях остается главной темой, волнующей умы энергетиков. Для продления сроков эксплуатации об...

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...

НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

News image

- В 2010 г. наблюдательный совет РОСНАНО одобрил участие Корпорации в проекте по расширению производства модификатора асфальтобетонных смесей «Унире...

АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕ: пластмассы заменяют металл

News image

Одним из примеров успешного решения данной проблемы может служить новый специальный полиамидный ( PA ) продукт Ultramid ® Endure , созданный специал...

Новые продукты оргсинтеза:

ИСЧЕЗАЮЩАЯ НАНО-СТРОКА

News image

Буквы на этой чашке исчезают по мере наливания внутрь неё горячего напитка. Существуют множество других похожих разработок. Так нужно ли пятое колесо , созданное с помощью столь популярных нанотехн...

ГЛИОКСАЛЕВАЯ КИСЛОТА: свойства и применение

News image

Глиоксалевая кислота есть первый член в ряду альдегидокислот, который представляется единственной возможной α-альдегидокислотой.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ФРУКТОВЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ

News image

Современные технологии производства фруктовых наполнителей позволяют получать продукт с различными органолептическими и физико-химическими показателями, с высокой степенью термостабильности - от мин...

Авторизация



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

Великие химики:

ВААГЕ (Waage), Петер

News image

Норвежский химик Петер Вааге (правильнее – Воге) родился в г. Флеккефьорд. Изучал медицину и минералогию в университете Кристиании (ныне Осло); посл...

КАРРЕР (Karrer), Пауль

News image

Швейцарский химик Пауль Каррер родился в Москве, в России, где его отец, в честь которого он был назван Паулем, работал дантистом. Когда мальчику бы...

Институты химии:

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

News image

История Института начинается за много лет до его формального рождения в 1945 году, когда он получил название «Институт физической химии». Фактически...

Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова РАН

News image

Казанская химическая школа ведет свою историю с первой половины ХIХ века. Она получила всемирное признание благодаря плеяде выдающихся химиков Казан...