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Applicandosi RMN ai problemi biologici: un'intervista con il professor Arthur Palmer

Arthur Palmer, il Direttore della spettroscopia RMN a New York Structural Biology Center e professore della biochimica e della biofisica molecolare alla Columbia University, parla della sua ricerca sulla dinamica della proteina e come si applica al campo biomedico.

Prego dicaci un bit circa i vostri campi di ricerca correnti.

Il mio interesse principale della ricerca è nel usando RMN di studiare il rilassamento in proteine ed altre macromolecole biologiche. Ho sviluppato questo interesse durante il mio postdoc con Peter Wright all'istituto di ricerca di Scripps ed è stato il fuoco del lavoro nel mio laboratorio per gli interi 22 anni che sono stato a Colombia.

Il nostro fuoco corrente è sulle aree nella folding proteico, nel riconoscimento molecolare dalle proteine ed anche nella catalisi degli enzimi. Il rilassamento RMN della rotazione è una delle tecniche molto potenti in RMN per lo studio della dinamica conformazionale in proteine o nei trattamenti cinetici chimici.

Potete dividere alcuni risultati recenti della vostra ricerca?

Vi dirò circa due studi che abbiamo terminato recentemente che illustrano come applichiamo RMN ai problemi biologici.

Nel primo studio, Dott. Ying Li, un postdoc nel gruppo, rilassamento RMN usato per studiare il meccanismo di dimerizzazione di E-cadherin, una proteina che è critica nella formazione dell'aderenza fra le celle negli organismi multicellulari. Il suo lavoro poteva dimostrare che un X-dimero supposto era un composto intermedio importante nel trattamento della dimerizzazione e che questo dimero fosse importante nella collocazione della cronologia genealogica appropriata per la funzione biologica della molecola.

In un secondi progetto, Dott. Michelle Gill, un altro postdoc nel gruppo, collaborato con la caccia di John ed il suo studente, Burçe Ergel, per studiare il meccanismo enzimatico di AlkB, ancora facendo uso della spettroscopia RMN, soprattutto rilassamento di rotazione, insieme con gli esperimenti di fluorescenza che il gruppo del Dott. Hunt ha eseguito. La combinazione ha indicato che un insieme dei cambiamenti dinamici conformazionali nel controllo della proteina la via a più gradi che l'enzima deve contenere l'ordine per espletare la sua funzione biologica.

Entrambi progetti illustrano la potenza della spettroscopia RMN nel sondaggio i beni dinamici e delle proteine che crediamo la sottolineatura più delle loro funzioni.

Che impatto ha potuto il vostro lavoro avere sulla ricerca biomedica?

Urti, naturalmente, è duro da quantificare. Tutti gradiamo pensare che il nostro lavoro sia più importante di probabilmente siamo nel grande schema delle cose! Tuttavia, ad una riunione gradisca il ICMRBS, è piacevole vedere quanto altri scienziati stanno utilizzando alcune delle tecniche sviluppate nel mio laboratorio nella loro propria ricerca.

Per le applicazioni dei nostri propri, penso che il contributo principale stia mostrando come le misure quantitative di disordine e di dinamica conformazionali della proteina piombo alle comprensioni meccanicistiche dettagliate della funzione della proteina e quindi disfunzione, nella malattia o in altri ordinamenti degli stati patologici.

NMR Spin Relaxation Spectroscopy with Cells and Enzymes

Come la strumentazione urta la vostra ricerca?

La strumentazione è critica. Una maggior parte di mia ricerca è votata a mettere a punto i nuovi metodi nel rilassamento RMN della rotazione. Questo lavoro richiede ed è guidato da accesso all'ultima tecnologia, dall'ultima generazione di consoli, dalle sonde e dai magneti.

Allo stesso tempo, applicazioni al vantaggio di sistemi biologico dai campi magnetici statici multipli e spettrometri RMN che variano da 500 megahertz a 1 gigahertz e di là. Così, abbiamo bisogno dell'accesso ad elettronica avanzata, alle sonde dello stato dell'arte ed ai magneti avanzati per tutto che facciamo.

Che miglioramenti tecnologici avrebbero il più grande impatto sul vostro lavoro?

In tutto la cronologia della spettroscopia RMN, ogni punto ad un più alto e più alto campo magnetico ha dato le nuove possibilità e penso che questo stia andando continuare dopo 1 gigahertz e di là. Guardo in avanti allo sviluppo di quelle tecnologie.

Allo stesso tempo, la sensibilità è critica per lavoro biologico. I sistemi biologici più importanti sono invariabilmente la solubilità più bassa ed il minimo lo stabile. Quello può acquistare più rapido i dati di alta qualità, più probabile è uno può sondare questi sistemi. Così, gli sviluppi continuati nella sensibilità delle sonde ed i ricevitori è realmente molto, molto importanti e sempre saranno.

I, io stesso, gli molto interessati negli sviluppi recenti nel lavoro di riciclaggio di rilassamento della rotazione del campo ed io pensano che questa sia una tecnologia che tiene la grande promessa che va in avanti. Poi, naturalmente, a New York Structural Biology Center, recentemente abbiamo installato 600 un sistema di megahertz DNP e pensiamo che questo sia realmente trasformatore per la gente che usando il centro per i loro studi.

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    Bruker BioSpin - NMR, EPR and Imaging. (2018, August 23). Applicandosi RMN ai problemi biologici: un'intervista con il professor Arthur Palmer. News-Medical. Retrieved on October 16, 2021 from https://www.news-medical.net/news/20150217/Applying-NMR-to-biological-problems-an-interview-with-Professor-Arthur-Palmer.aspx.

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