Dipolar pathways in dipolar EPR spectroscopy.
Dipolar pathways in dipolar EPR spectroscopy.
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DOI：
10.1039/d1cp03305k
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发表时间：
2022-01-26
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Stoll S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fábregas-Ibáñez L;Tessmer MH;Jeschke G;Stoll S
偶极电子顺磁共振（EPR）实验，如双电子-电子共振（DEER）测量纳米尺度的未配对电子之间的距离分布，这为蛋白质和其他大分子系统的结构表征提供了有价值的信息。为了从实验信号中确定这些分布，关键是采用准确的信号模型。对于双自旋标记分子的稀释样品，信号是分子内和分子间贡献的产物。我们提出了一个一般模型的基础上有效的偶极EPR实验自旋1/2标签的偶极途径。我们的结果表明，分子内贡献由单个偶极途径贡献的总和组成，分子间贡献由单个偶极途径贡献的乘积组成。我们研究了几个常用的偶极EPR实验中的偶极途径，并显示实验结果证实了理论预测。这种多途径模型使得在一个单一的理论框架内分析广泛的偶极EPR实验成为可能。一个新的理论模型，用于更完整地描述基于偶极路径的偶极EPR光谱数据。
Dipolar electron paramagnetic resonance (EPR) experiments such as double electron–electron resonance (DEER) measure distributions of nanometer-scale distances between unpaired electrons, which provide valuable information for structural characterization of proteins and other macromolecular systems. To determine these distributions from the experimental signal, it is critical to employ an accurate model of the signal. For dilute samples of doubly spin-labeled molecules, the signal is a product of an intramolecular and an intermolecular contribution. We present a general model based on dipolar pathways valid for dipolar EPR experiments with spin-1/2 labels. Our results show that the intramolecular contribution consists of a sum and the intermolecular contribution consists of a product over individual dipolar pathway contributions. We examine several commonly used dipolar EPR experiments in terms of dipolar pathways and show experimental results confirming the theoretical predictions. This multi-pathway model makes it possible to analyze a wide range of dipolar EPR experiments within a single theoretical framework. A new theoretical model for a more complete description of dipolar EPR spectroscopy data based on dipolar pathways.
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