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Aplicação NMR aos problemas biológicos: uma entrevista com professor Arthur Palmer

Arthur Palmer, director da espectroscopia NMR na New York Structural Biology Center e professor da bioquímica e da biofísica molecular na Universidade de Columbia, negociações sobre sua pesquisa na dinâmica da proteína e como se aplica ao campo biomedicável.

Diga-nos por favor um bit sobre suas áreas de pesquisa actuais.

Meu interesse principal da pesquisa consiste na utilização NMR estudar o abrandamento nas proteínas e em outras macromoléculas biológicas. Eu desenvolvi este interesse durante meu postdoc com Peter Wright no instituto de investigação de Scripps, e foi o foco do trabalho em meu laboratório pelos 22 anos onde inteiros eu estive em Colômbia.

Nosso foco actual está em áreas na dobradura de proteína, no reconhecimento molecular por proteínas e igualmente na catálise da enzima. O abrandamento NMR da rotação é uma das técnicas muito poderosas em NMR para estudar a dinâmica conformational nas proteínas ou em processos cinéticos químicos.

Pode você compartilhar de alguns resultados recentes de sua pesquisa?

Eu dir-lhe-ei aproximadamente dois estudos que nós temos terminado recentemente que ilustram como nós aplicamos NMR aos problemas biológicos.

No primeiro estudo, Dr. Ying Li, um postdoc no grupo, abrandamento NMR usado para estudar o mecanismo do dimerization de E-cadherin, uma proteína que seja crítica em formar a adesão entre pilhas em organismos multicellular. Seu trabalho podia demonstrar que um X-dímero supor era um intermediário importante no processo do dimerization, e que este dímero era importante em ajustar a escala de tempo apropriada para a função biológica da molécula.

Projecte num segundo, Dr. Michelle Brânquia, um outro postdoc no grupo, colaborado com a caça de John e o seu estudante, Burçe Ergel, para estudar o mecanismo enzimático de AlkB, usando outra vez a espectroscopia NMR, primeiramente abrandamento da rotação, conjuntamente com as experiências da fluorescência que o grupo do Dr. Caça executou. A combinação mostrou que um grupo de mudanças dinâmicas conformational no controle da proteína o caminho multistep que a enzima tem que recolher o pedido para realizar sua função biológica.

Both of these projectos ilustram a potência da espectroscopia NMR em sondar as propriedades dinâmicas e as proteínas que nós acreditamos o traço mais de suas funções.

Que impacto podia seu trabalho ter na pesquisa biomedicável?

Impacte, naturalmente, é duro de determinar. Nós todos gostamos de pensar que nosso trabalho é mais importante do que ele estamos provavelmente no esquema grande das coisas! Contudo, em uma reunião goste do ICMRBS, ele é gratificante ver quanto outros cientistas estão usando algumas das técnicas desenvolvidas em meu laboratório em sua própria pesquisa.

Para aplicações do nossos próprios, eu penso que a contribuição principal tem mostrado como as medidas quantitativas da desordem e da dinâmica conformational da proteína conduzem às compreensões mecanicistas detalhadas da função da proteína, e conseqüentemente má funcionamento, na doença ou nos outros tipos de estados patológicos.

NMR Spin Relaxation Spectroscopy with Cells and Enzymes

Como a instrumentação impacta sua pesquisa?

A instrumentação é crítica. Um maior parte de minha pesquisa é devotado a desenvolver métodos novos no abrandamento NMR da rotação. Este trabalho exige e é conduzido pelo acesso à tecnologia a mais atrasada, pela geração a mais atrasada de consoles, por pontas de prova, e por ímãs.

Ao mesmo tempo, aplicações ao benefício de sistemas biológico dos campo magnèticos estáticos múltiplos e espectrómetros NMR que variam de 500 megahertz a 1 gigahertz e além. Assim, nós precisamos o acesso à eletrônica avançada, às pontas de prova do último modelo e aos ímãs avançados para tudo que nós fazemos.

Que melhorias tecnologicos teriam o impacto o mais grande em seu trabalho?

Durante todo a história da espectroscopia NMR, cada etapa a um campo magnético mais alto e mais alto abriu oportunidades novas e eu penso que este está indo continuar após 1 gigahertz e além. Eu olho para a frente à revelação daquelas tecnologias.

Ao mesmo tempo, a sensibilidade é crítica para o trabalho biológico. Os sistemas biológicos os mais importantes são invariàvel a mais baixa solubilidade, e os o mais menos estáveis. Mais ràpida esse pode adquirir os dados de alta qualidade, mais provável é um pode sondar estes sistemas. Assim, as revelações continuadas na sensibilidade das pontas de prova e os receptores são realmente muito, muito importantes e sempre serão.

Eu, eu mesmo, os am muito interessados em revelações recentes no trabalho do abrandamento da rotação do ciclismo do campo e eu pensam que esta é uma tecnologia que mantenha a grande promessa que vai para a frente. Então, naturalmente, na New York Structural Biology Center, nós temos instalado recentemente 600 um sistema dos megahertz DNP, e nós pensamos que este será realmente transformativo para os povos que usam o centro para seus estudos.

Citations

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    Bruker BioSpin - NMR, EPR and Imaging. (2018, August 23). Aplicação NMR aos problemas biológicos: uma entrevista com professor Arthur Palmer. News-Medical. Retrieved on October 28, 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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