Festkörper‐NMR‐ und EPR‐Spektroskopie an Mn²⁺‐substituierten ATP‐angetriebenen Proteinmaschinen

Abstract

Paramagnetische Metallionen liefern strukturelle Informationen, sowohl in EPR-als auch in Festkçrper-NMR-Experimenten, und ermçglichen einen vielversprechenden synergetischen Ansatz zum Studium von Biomakromolekülen. Wird emonstrieren die spektralen Konsequenzene iner Mg 2+ / Mn 2+ -Substitution und den daraus resultierenden Informationsgehalt fürz wei verschiedene ATP:Mg 2+ -angetriebene Proteinmaschinen, einer im bakteriellen Replisom aktiven DnaB-Helikase von Helicobacter pylori und dem ABC-Transporter BmrA, einer bakteriellen Effluxpumpe.E PR-Spektren belegen die Metallbindung und liefern Informationen über die Geometrie der Metallzentren in den Proteinen, und die in den NMR-Spektren identifizierten paramagnetischen Relaxationsbeschleunigungen ermçglichen die Lokalisierung von Resten an der Bindungsstelle.P roteinmaschinen sind ubiquitär, und die hier beschriebenen Methoden sollten in einem breiten Kontext angewendet werden kçnnen. 3À.F arben wie in (d).

Pulsed Dipolar EPR Spectroscopy and Metal Ions: Methodology and Biological Applications

“…The reported PELDOR time traces had good SNRs, but the modulation depths were low and did not exceed 2 % (Figure c). The use of wideband chirp pump pulses for the Q‐ and W‐band Mn 2+ /Mn 2+ PELDOR measurements did not result in overcoming this limit so far, partially due to the incomplete binding of the Mn 2+ ‐based co‐factors to the studied proteins . Although the low modulation depths had negative effect on the SNR of the PELDOR signals, they allowed avoiding multi‐spin effects for a protein HpDnaB, which binds up to 12 Mn 2+ ions …”