Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Polarizzazione nucleare dinamica di dissoluzione (d-DNP) per RMN

La spettroscopia a risonanza magnetica nucleare (NMR) tradizionale può essere migliorata facendo uso di polarizzazione nucleare dinamica della dissoluzione (d-DNP), permettendo le applicazioni quale il video in tempo reale delle interazioni biochimiche, le reazioni chimiche ed i trattamenti metabolici.

Salto a:

Crediti di immagine: smereka/Shutterstock.comCrediti di immagine: smereka/Shutterstock.com

Come fa il lavoro RMN del d-DNP?

In RMN tradizionale, la rilevazione delle molecole può essere ostacolata dalle intensità deboli del segnale, che significa che molecole dell'obiettivo deve essere presente nelle concentrazioni più superiore fisiologicamente comuni in modo che loro da individuare rapido.

D-DNP sormonta questo facendo uso degli stati di spin nucleari hyperpolarized, che concedono l'amplificazione delle intensità del segnale vicino fino a 3 - 4 ordini di grandezza. D-DNP egualmente è conosciuto come spettroscopia RMN hyperpolarized, con le tecniche della SCIABOLA e di PHIP.

il d-DNP in primo luogo è stato inventato nel 2003 da Ardenkjaer-Larsen e dai colleghi e da allora è stato esplorato in proteina e nelle impostazioni metabolomic. il d-DNP usa i concetti di DNP che include facendo uso di alta polarizzazione delle rotazioni dell'elettrone, che è raggiunta via il trasferimento della rotazione alle rotazioni nucleari facendo uso dell'irradiazione per microonde e di bassa temperatura.

L'aspetto della dissoluzione di d-DNP proviene dalla dissoluzione rapida del campione dopo DNP, quindi conservante la maggior parte del hyperpolarization. Il salto veloce dalle basse temperature durante l'irradiazione per microonde alla temperatura ambiente è chiave ad aumentare le intensità del segnale, poichè può aumentare la polarizzazione della rotazione nucleare.

Gli esperimenti del d-DNP seguono generalmente tre punti. Il primo comprende la polarizzazione nucleare dinamica alle basse temperature. Il secondo punto comprende un salto rapido dal minimo alle temperature ambienti del campione, trasformante lo allo stato liquido prima di un movimento rapido allo spettrometro RMN.

Il terzo punto, che è la rilevazione stessa, si presenta ad ambientale o quasi alla temperatura ambiente. L'acquisizione è degli spettri unidimensionali ed in modo da 2D RMN non può essere fatto facendo uso dei metodi del d-DNP a meno che in determinati casi recentemente scoperti.

Che cosa sono le applicazioni di d-DNP RMN?

il d-DNP si è applicato ad imaging a risonanza magnetica (MRI), ma è usato più comunemente insieme con metodi RMN o altri di spettrometria. Divide le applicazioni con altri metodi RMN, come descrizione della struttura delle proteine.

Quando il d-DNP è usato con i solventi hyperpolarized come vettori per muovere il hyperpolarization dalle circostanze fredde verso una proteina in un'apparecchiatura di DNP, RMN multidimensionale da d-DNP diventa possibile. L'aspetto del d-DNP di RMN piombo a hyperpolarization delle proteine e delle molecole, che possono assistere nelle situazioni dove gli obiettivi sono presenti nelle concentrazioni basse, quali le circostanze fisiologiche di sotto.

Nelle circostanze e nelle concentrazioni RMN tradizionali, il fattore di trascrizione max esibisce una struttura del homodimer che contrappone dalla conformazione intrinsecamente disordinata veduta alle concentrazioni fisiologiche. Facendo uso di d-DNP RMN, tali tendenziosità possono essere eliminate.

Le possibilità per usando il d-DNP RMN per esplorare le interazioni della proteina sta guadagnando una certa attenzione, parzialmente dovuto la sua capacità di eliminare le tendenziosità precedentemente descritte alle circostanze fisiologiche. Per esempio, il osteopontin è una proteina intrinsecamente disordinata di cui la memoria può essere osservata soltanto quando è limitata al suo legante, l'eparina.

L'associazione causa i cambiamenti conformazionali che permettono che i residui siano influenzati tramite il hyperpolarization, dove rimarrebbero altrimenti inalterati. Di conseguenza, D-DNP RMN può essere usato per capire le interazioni della proteina e la dinamica strutturale, particolarmente all'interno delle proteine intrinsecamente disordinate.

Mentre le applicazioni suddette hanno riguardato pricipalmente le proteine, il d-DNP sempre più è veduto come applicazione possibile per il metabolomics. RMN in metabolomics è stato adombrato tramite spettrometria di massa dovuto la sua sensibilità aumentata, ma la prova suggerisce che il d-DNP RMN potrebbe fuori faccia questo.

Gli approcci comprendono il isotopo-contrassegno, dove i campioni sono contrassegnati con 13la C prima di d-DNP ed i metodi untargeted, dove i campioni sono hyperpolarized all'abbondanza 13naturale di C. A partire da ancora, il d-DNP non si è applicato agli studi metabolomic “reali„ mentre rimane imperfetto per questa applicazione.

Per esempio, l'uso 13della C significa che la rilevazione è limitata ai carboni quaternari dovuto i loro tempi maggiori di rilassamento. Tali emissioni possono essere risolte teoricamente, ma questa non è stata raggiunta in pratica ancora.

Gli effetti nell'ambiente di d-DNP RMN ancora stanno scoprendi, ma già ha indicato l'importanza della rilevazione di cancro in vivo, lo sviluppo della droga, video delle risposte del trattamento, l'analisi biomolecolare ed altre.

Sorgenti

  1. Jannin S., et al. (2019). Applicazione e metodologia di polarizzazione nucleare dinamica di dissoluzione nei contesti fisici, chimici e biologici. Giornale di a risonanza magnetica. https://doi.org/10.1016/j.jmr.2019.06.001
  2. Kovtunov K.V., et al. (2018). Spettroscopia RMN Hyperpolarized: d-DNP, tecniche della SCIABOLA e di PHIP. Chimica: Un giornale asiatico. https://doi.org/10.1002/asia.201800551

Further Reading

Last Updated: Nov 6, 2019

Sara Ryding

Written by

Sara Ryding

Sara is a passionate life sciences writer who specializes in zoology and ornithology. She is currently completing a Ph.D. at Deakin University in Australia which focuses on how the beaks of birds change with global warming.

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Ryding, Sara. (2019, November 06). Polarizzazione nucleare dinamica di dissoluzione (d-DNP) per RMN. News-Medical. Retrieved on September 22, 2021 from https://www.news-medical.net/life-sciences/Dissolution-Dynamic-Nuclear-Polarization-(d-DNP)-for-NMR.aspx.

  • MLA

    Ryding, Sara. "Polarizzazione nucleare dinamica di dissoluzione (d-DNP) per RMN". News-Medical. 22 September 2021. <https://www.news-medical.net/life-sciences/Dissolution-Dynamic-Nuclear-Polarization-(d-DNP)-for-NMR.aspx>.

  • Chicago

    Ryding, Sara. "Polarizzazione nucleare dinamica di dissoluzione (d-DNP) per RMN". News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/Dissolution-Dynamic-Nuclear-Polarization-(d-DNP)-for-NMR.aspx. (accessed September 22, 2021).

  • Harvard

    Ryding, Sara. 2019. Polarizzazione nucleare dinamica di dissoluzione (d-DNP) per RMN. News-Medical, viewed 22 September 2021, https://www.news-medical.net/life-sciences/Dissolution-Dynamic-Nuclear-Polarization-(d-DNP)-for-NMR.aspx.

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News Medical.