Ontwikkelt hoge gebiedsin vaste toestand NMR voor de karakterisering van complexe doelstellingen

Dr. Guido PintacudaTHOUGHT LEADERS SERIES...insight from the world’s leading experts

NMR spectroscopie in vaste toestand die is een techniek door wetenschappers wordt gebruikt waardevolle informatie in de analyse van stevige materialen te verstrekken. Het verstrekt uniek en specifiek inzicht in de structuur, de dynamica, en de reactiviteit van allerlei materialen.

Bij het Instituut van Analytische Wetenschappen in Lyon, Frankrijk, een groep wetenschappers aan manieren werkt om in vaste toestand NMR te maken een routinehulpmiddel dat de onderzoekers kunnen gebruiken om een brede waaier van belangrijke systemen in biologie en chemieonderzoek te kenmerken. NMR het In Vaste Toestand kan op een grote waaier van chemisch en biologisch relevante doelstellingen worden toegepast die niet kunnen worden bestudeerd gebruikend andere technieken.

Het ultrahoge In Vaste Toestand van het Gebied NMR voor Complexe Biologische Molecules van AZoNetwork op Vimeo.

In een gesprek met Medisch Nieuws, benadrukte de groepsleider Dr. Guido Pintacuda, enkele methodes het team zich ontwikkelt om nieuwe en meer en meer complexe biomoleculaire doelstellingen binnen het NMR bereik van in vaste toestand te brengen.

In de meerderheid van farmaceutisch ontwikkeling en onderzoek, wordt het structurele inzicht in steekproeven verstrekt door de kristallografie van de Röntgenstraal. Aangezien de steekproeven die niet kunnen worden gekristalliseerd niet van dit inzicht kunnen profiteren, ontwikkelen Pintacuda en het team NMR in vaste toestand die kan in plaats daarvan worden toegepast, om nieuwe klassen van molecules te proberen en te brengen in farmaceutische ontwikkeling.

De Voorbeelden van doelstellingen het team geinteresseerd is in omvatten eiwitassemblage, nucleic zuurcomplexen en, meer onlangs, membraanproteïnen. De proteïnen van het Membraan, die de celportiers en essentieel aan celfunctie zijn, zijn uiterst moeilijk om door een andere techniek te kenmerken; zij zijn moeilijk te kristalliseren en vaak zeer moeilijk om zonder vervormingen oplosbaar te maken.

NMR Spectroscopie Bruker

„Daarom, is de ontwikkeling van een juiste NMR techniek in vaste toestand essentieel voor correct het bestuderen van deze steekproeven op het atoomniveau, in het inheemse milieu,“ bovengenoemde Pintacuda.

Pintacuda is bijzonder geinteresseerd in steekproeven die paramagnetische metaalionen bevatten, die essentieel zijn voor het katalyseren van belangrijke reacties in de biologische en chemische wereld. De elektronische structuur van een metaalion wordt intiem verbonden met activiteit en reactiviteit, hij verklaarde, en door NMR te gebruiken, de sleutel de biofysische parameters direct kunnen worden betreden die niet toegankelijk is zelfs wanneer een molecule kan worden gekristalliseerd.

In het laboratorium, heeft de groep in vaste toestand NMR bij het hoogste nu verkrijgbare magnetisch veld gebruikt, welke verklaarde Pintacuda essentieel is omdat de gevoeligheid en de resolutie strak verwant met magnetisch veldgrootte zijn. Werkend bij dit hoge magnetisch veld, heeft het team de grens van hun benadering kunnen werkelijk duwen, aanpakkend complexere en grotere substraten dan is het mogelijk aan bij een lager gebied.

NMR Bruker

Pintacuda gelooft de beschikbaarheid van hogere magnetisch velden in vaste toestand een routinekarakteriseringstechniek voor bredere klassen van molecules NMR zal maken, van groot moleculegewicht of beschikbaar in zeer beperkte hoeveelheden.

Wat als een stijgende verandering in magnetisch veld kan kijken heeft een enorme invloed in termen van de ingewikkeldheid van de steekproeven die kunnen worden geanalyseerd en grote klassen van molecules zoals grotere membraanproteïnen zouden brengen, die nu ontoegankelijk aan een andere techniek zijn, binnen het NMR werkingsgebied van in vaste toestand.“

Dr. Guido Pintacuda, Instituut van Analytische Wetenschappen, Lyon, Frankrijk.

Werkend samen met anderen op het gebied dat, hebben de onderzoekers een benadering de weg bereid op zeer het snelle magisch-hoek spinnen en zeer kleine rotoren wordt gebaseerd die de snelle omwenteling van een steekproef, voor ongekende voordeel halen uit resolutie en gevoeligheid toelaten. Dit zal ook in het uitbreiden van de grootte van de membraanproteïnen nuttig zijn die door NMR in vaste toestand kunnen worden geanalyseerd.

De proteïnen van het Membraan geven van rond 20 rekenschap tot 30% van alle bestaande proteïnen en 50% van huidige drugdoelstellingen. Maar Toch die maken zij omhoog minder dan 1% van de proteïnen in de EiwitDatabase, een inzameling worden gekenmerkt van de eiwitdiestructuren tot dusver over vandaag worden gekend. Daarom is het potentieel voor structurele en dynamische karakterisering van deze belangrijke doelstellingen door NMR in vaste toestand, immens.

De Microscoop van Bruker

Het „bewijs van concept voor deze molecules toont aan dat NMR het in vaste toestand, een verhoging van magnetisch veld en misschien van magisch-hoek het spinnen snelheden met snellere sondes, een grote meerderheid van deze steekproeven in a protonated volledig vorm“ bovengenoemde Pintacuda toegankelijk zullen maken.

Dit op zichzelf zou reeds revolutionair zijn, maar er zijn verdere klassen van molecules die buitenkant zelfs het werkingsgebied van deze recentste ontwikkelingen liggen en deze ook goed uiteindelijk kunnen toegankelijk worden wanneer de volgende generatie van magneten beschikbaar wordt: „Zij zullen dan de volgende generatie van magneten, van nog hogere magnetisch velden.“ drijven

Commentaar Gevend op de geschiedenis van NMR, wijst Pintacuda op hoe, sinds het begin, is er altijd samenwerking met andere technieken geweest, met NMR verstrekkende specifieke en bijkomende informatie.

Hij denkt dit zou moeten blijven het geval in de toekomst: „Wij zien vaak dat onze techniek verschillende terreinen van wetenschap kan ook overbruggen, en dat de zeer zelfde techniek, de benadering, de apparatuur en de deskundigheid zijn niet specifiek voor biomoleculair onderzoek maar op andere problemen in materialenwetenschap en chemie kunnen worden toegepast.“