Seminarium Zakładu Biofizyki

Przypisanie sygnałów NMR łańcucha głównego stanowi podstawowe zadanie w badaniach strukturalnych i funkcjonalnych białek metodami rezonansu magnetycznego. Proces ten można znacznie uprościć rejestrując widma bezpośrednio korelujące przesunięcia par HN-N z kolejnych (w sekwencji pierwszorzędowej) reszt aminokwasowych, jednocześnie zwiększając pewność otrzymanego przypisania. Spełniające to kryterium eksperymenty, jak 4D HN(CA)NH, w zwyczajowej implementacji mają zbyt małą czułość dla większych (40+ kDa) białek. Dokonując selekcji węższego elementu multipletu (efekt TROSY) w każdym wymiarze z ewolucją przesunięć chemicznych umożliwia pokonanie tej trudności i otrzymanie eksperymentów o wysokiej zdolności rozdzielczej. Ponadto dla białek o długich czasach korelacji rotacyjnej czułość klasycznej pary eksperymentów 4D HNCACO/HNCOCA obniża się z uwagi na szybką relaksację poprzeczną koherencji CO, czyniąc z omawianego typu eksperymentów wartościową alternatywę.W referacie przedstawię przykład implementacji eksperymentu 4D HN(CA)NH z podwójnym TROSY oraz pokażę jego przydatność. Eksperyment ten został dodatkowo zoptymalizowany przez wykorzystanie zastosowanej selekcji komponentów multipletów do stłumienia przekątnej widma. Nie dostarcza ona przydatnych informacji, a jej wykluczenie zmniejsza zarówno zakres dynamiczny widma, jak i stłoczenie sygnałów na nim.

Backbone resonance assignment is the first step in most structural and functional NMR investigations of proteins. This process is made much easier and more robust by employing experiments directly correlating the backbone HN-N resonance pairs of consecutive aminoacid residues, as in the 4D HN(CA)NH experiment. For larger proteins, the conventional implementations of such experiments fail due to fast transverse relaxation. By selecting the narrow multiplet component (TROSY effect) in each evolved dimensions, this hurdle can be overcome yielding experiments with excellent resolution. Additionally for proteins with sufficiently long rotational correlation times sensitivity of the experiment can rival that of the standard 4D HNCACO/HNCOCA pair due to rapid transverse relaxation of CO coherences in the latter.During the talk, I will present an implementation of the double-TROSY 4D HN(CA)NH experiment and demonstrate its usefulness. The experiment has been further optimised by taking advantage of the multiplet component selection to filter out the uninformative diagonal signals, thus simultaneously greatly decreasing the dynamic range of the resultant spectrum and reducing signal crowding.