E-mail | SIS | Moodle | Helpdesk | Knihovny | cuni.cz | CIS Více

česky | english Přihlášení



Zvýšená citlivost experimentů NMR pevné fáze pro studium struktury proteinů

Časopis Science Advances (IF= 14.136) právě publikoval článek Zdeňka Tošnera (NMR laboratoř Chemické sekce PřF UK) a jeho kolegů, který ukazuje, jak zvýšit citlivost měření při studiu struktury nerozpustných proteinů pomocí nukleární magnetické rezonance (NMR). V rámci společného grantu GAČR a německé DFG, vyvinuli pomocí teorie optimálních procesů sofistikovanou metodu (pulsní sekvenci), která kompenzuje hardwarové nedostatky experimentálního uspořádání rotace vzorku pod magickým úhlem (tzv. magic angle spinning) používané v NMR pevné fáze. Výsledkem je NMR experiment s vysokou citlivostí, který je zároveň robustní a jednoduchý na aplikaci.

Nukleární magnetická rezonance (NMR) je významným nástrojem strukturní biologie, který umožňuje zkoumat proteiny s rozlišením jednotlivých atomů. Významnou třídu nerozpustných proteinů jako jsou amyloidy, fibrily, ale i membránové proteiny, nelze studovat dobře zavedenými technikami NMR spektroskopie v roztoku, je třeba použít metod pevného stavu. NMR pevné fáze s sebou nese řadu komplikací, které vedou k nízké citlivosti měření. Vzorek je vložen do rotoru svírajícím úhel 54.7° se statickým magnetickým polem a jímž se velmi rychle otáčí uvnitř měřící cívky. Pomocí této cívky jsou aplikovány radiofrekvenční pulsy, které umožňují manipulovat se spinovými stavy atomů. Během rotace vzorku molekuly cítí škodlivé periodické modulace těchto pulsů způsobené nehomogenitami radio-frekvenčního pole, které jsou dané konstrukcí cívky. Zdeněk Tošner a jeho kolektiv v článku ukazují, jak překonat všechny tyto překážky pomocí sofistikované pulsní sekvence navržené pomocí teorie optimálních procesů. Výsledkem je NMR experiment s vysokou citlivostí, který je zároveň robustní a jednoduchý na aplikaci.

Z. Tošner, M. J. Brandl, J. Blahut, S. J. Glaser, B. Reif, Maximizing efficiency of dipolar recoupling in solid-state NMR using optimal control sequences. Sci. Adv. 7, eabj5913 (2021).

DOI: 10.1126/sciadv.abj5913

Publikováno: Úterý 19.10.2021 09:55

Akce dokumentů