NMR‐Studien an biologischen Makromolekülen (>100 kDa) ohne Notwendigkeit der Deuterierung: Das XL‐ALSOFAST Experiment mit verzögerter Entkopplung

• Published in: Angewandte Chemie 2020-10, Vol.132 (43), p.19492-19501
• Main Authors: Rößler, Philip, Mathieu, Daniel, Gossert, Alvar D.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Chemistry; NMR; Nuclear magnetic resonance
• ISSN: 0044-8249; 1521-3757
• DOI: 10.1002/ange.202007715

Die aktuelle strukturbiologische Forschung fokussiert sich zunehmend auf humane Proteine und deren Komplexe. Diese Proteine müssen häufig in höheren eukaryotischen Expressionssystemen produziert werden, in welchen die Deuterierung des Proteins nur schwer umzusetzen ist. Dies limitiert die Anwendungsmöglichkeiten der NMR‐Spektroskopie stark für diese Systeme. In diesem Artikel präsentieren wir das XL‐ALSOFAST‐[ 13 C, 1 H]‐HMQC‐Experiment, welches sich durch eine stark verbesserte Sensitivität auf vollständig protonierten, hochmolekularen Komplexen auszeichnet. Im Durchschnitt konnte bei den getesteten Systemen mit Massen zwischen 100 und 240 kDa eine Verbesserung der Sensitivität um den Faktor drei erzielt werden, verglichen mit den aktuell besten publizierten Experimenten. Das Prinzip des XL‐ALSOFAST beruht auf der optimalen Nutzung von passiver Magnetisierung und der Minimierung von transversaler Relaxation durch das in diesem Artikel eingeführte Konzept der verzögerten Entkopplung. Die Kombination aus hoher Sensitivität und überlegener Artefaktunterdrückung macht XL‐ALSOFAST ideal für Untersuchungen an instabilen Membranproteinen oder zur Analyse von therapeutischen Antikörpern bei natürlicher 13 C‐Häufigkeit. XL‐ALSOFAST und das Konzept der verzögerten Entkopplung wird daher mehr biologisch relevante Systeme für die NMR‐Spektroskopie zugänglich machen.