Pulsed ELDOR detected NMRによるタンパク内分子の構造解析

通过脉冲 ELDOR 检测 NMR 对蛋白质内的分子进行结构分析

基本信息

批准号：
13780494
负责人：
三野広幸
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780494/
关键词：
ESR ENDOR ELDOR Mn Photosystem II タンパク質構造解析 NMR 光合成 Mn錯体

项目摘要

一般に近傍核の観測には(パルス)ENDORという手法が用いられるが、ENDORには周波数特性、周波数限界など技術的問題が多い。実際ENDORでは1000MHz以上の大きさのNMR遷移を捉えることは技術的に困難である。実際に市販品のESR機では100MHz以下のNMR遷移が観測限界となっている。パルスELDOR法はパルスESR法の手法のなかでも手付かずの領域であった。当研究課題ではPulsed ELDOR detected NMR法を開発し、生物系への応用を目指すものであった。当初予想においてはこの手法を用いれば高感度化が実現し、それによって低濃度測定が強いられる生物系への測定に大きなメリットがあると考えられた。しかし、スペクトルの高分解能条件では必ずしも高感度化を謳うことは適切ではないことはわかった。さらに、実験を進める中でこの手法によれば非常に広い周波数範囲の測定がたやすくできることがわかった。実際1000MHzの範囲でのマンガン原子のNMR信号をたやすく観測することができた。もしこれを既存のENDOR法などで行おうとすれば数種類の高価なNMR用アンプと数種類の測定用プローブを試作測定しなければならないだろう。Pulsed ELDOR detected NMR法広い周波数特性は当初予想していなかったものの最大のメリットであるということができる。今後ますます発展が期待できる手法であることもわかった。方法を模索していく中、生物系への応用も初めての例として雑誌に受理されている。これらの結果によって当初研究計画の目標は果たせたものと考えられる。

通常，使用一种称为（脉冲）ENDOR的方法来观察附近的原子核，但ENDOR存在许多技术问题，例如频率特性和频率限制。事实上，用 ENDOR 捕获大于 1000MHz 的 NMR 跃迁在技术上是困难的。事实上，商用 ESR 机器的 NMR 跃迁观测极限低于 100MHz。脉冲 ELDOR 方法是脉冲 ESR 方法中尚未开发的领域。该研究项目旨在开发脉冲 ELDOR 检测 NMR 方法并将其应用于生物系统。最初，人们认为这种方法可以实现高灵敏度，这对于需要低浓度测量的生物系统中的测量有很大好处。然而，人们发现，在高光谱分辨率条件下声称高灵敏度并不一定合适。此外，随着实验的进展，人们发现这种方法可以轻松测量非常宽的频率范围。事实上，我们能够轻松观察到 1000MHz 范围内锰原子的核磁共振信号。如果要使用现有的 ENDOR 方法来完成此操作，则需要使用几种类型的昂贵 NMR 放大器和几种类型的测量探头进行原型测量。脉冲ELDOR检测NMR方法的宽频率响应最初是没有预料到的，但这可以说是其最大的优势。还发现这是一种未来有望进一步发展的方法。在寻找方法的同时，其在生物系统中的应用也首次被杂志接受。基于这些结果，认为原研究计划的目标已经实现。