Computer modeling of nitroxide spin labels on proteins.
Computer modeling of nitroxide spin labels on proteins.
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DOI：
10.1002/bip.21699
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发表时间：
2012-01
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Haworth, Ian S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hatmal, Ma'mon M.;Li, Yiyu;Hegde, Balachandra G.;Hegde, Prabhavati B.;Jao, Christine C.;Langen, Ralf;Haworth, Ian S.
关键词：
利用电子顺磁共振（EPR）的定点自旋标记（SDSL）可以作为一种方法来确定蛋白质结构，这是很难解决的其他方法。这种方法的一个重要方面是使用双电子-电子共振（DEER）方法测量标记间距离。实验数据的解释可以通过计算标记间距离的计算方法来促进。我们描述了一种算法，PRONOX，用于快速计算标签间距离的基础上计算自旋标签构象分布在任何网站的蛋白质。该程序采用了实验建立的标签分布的功能，包括加权有利的构象的标签。PRONOX计算的距离与新的DEER距离进行了比较，为两栖physin和膜联蛋白B12，并与已发表的数据FCHo 2（F-BAR），endophilin，和α-synuclein;共44个标签间距离。该程序准确地再现了这些距离（r2=0.94，斜率=0.98）。对于11个距离中的9个，PRONOX再现了实验数据，误差在2.5 μ m以内。PRONOX的快速性和准确性表明，该算法可以用于拟合DEER数据，以确定蛋白质的三级结构。
Electron paramagnetic resonance (EPR) using site-directed spin-labeling (SDSL) can be used as an approach for determination of protein structures that are difficult to solve by other methods. One important aspect of this approach is the measurement of inter-label distances using the double electron-electron resonance (DEER) method. Interpretation of experimental data could be facilitated by a computational approach to calculation of inter-label distances. We describe an algorithm, PRONOX, for rapid computation of inter-label distances based on calculation of spin label conformer distributions at any site of a protein. The program incorporates features of the label distribution established experimentally, including weighting of favorable conformers of the label. Distances calculated by PRONOX were compared with new DEER distances for amphiphysin and annexin B12, and with published data for FCHo2 (F-BAR), endophilin, and α-synuclein; a total of 44 inter-label distances. The program reproduced these distances accurately (r2=0.94, slope=0.98). For 9 of the 11 distances for amphiphysin, PRONOX reproduced the experimental data to within 2.5 Å. The speed and accuracy of PRONOX suggests that the algorithm can be used for fitting to DEER data for determination of protein tertiary structure.
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