Observing the temperature dependent transition of the GP2 peptide using terahertz spectroscopy.
Observing the temperature dependent transition of the GP2 peptide using terahertz spectroscopy.
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使用太赫兹光谱观察 GP2 肽的温度依赖性转变
DOI：
10.1371/journal.pone.0050306
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Pickwell-Macpherson E
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sun Y;Zhu Z;Chen S;Balakrishnan J;Abbott D;Ahuja AT;Pickwell-Macpherson E
GP2多肽来源于人类表皮生长因子受体2(HER2/NUE)，这是一种存在于唾液中的乳腺癌标记蛋白。在本文中，我们研究了水合GP2在太赫兹频率下的温度依赖行为，发现多肽在200-220K之间经历了一个动态转变。通过对频率响应拟合合适的分子模型，我们确定了转变温度(TD)以上和以下所涉及的分子过程。特别地，我们证明了在T_D以下，动力学跃迁是由一个具有缓慢且依赖于温度的驰豫时间常数的简谐振动所主导的，而在T_D以上，动力学行为是由两个振子控制的，其中一个具有与温度无关的快速弛豫时间常数，而另一个振子是具有缓慢且依赖于温度的时间常数的重阻尼振子。此外，还观察到衰减振子的特征频率红移，证实了非简谐振动势的存在。我们对GP2的测量和建模突出了太赫兹光谱在蛋白质表征方面的独特能力。
The GP2 peptide is derived from the Human Epidermal growth factor Receptor 2 (HER2/nue), a marker protein for breast cancer present in saliva. In this paper we study the temperature dependent behavior of hydrated GP2 at terahertz frequencies and find that the peptide undergoes a dynamic transition between 200 and 220 K. By fitting suitable molecular models to the frequency response we determine the molecular processes involved above and below the transition temperature (T D). In particular, we show that below T D the dynamic transition is dominated by a simple harmonic vibration with a slow and temperature dependent relaxation time constant and that above T D, the dynamic behavior is governed by two oscillators, one of which has a fast and temperature independent relaxation time constant and the other of which is a heavily damped oscillator with a slow and temperature dependent time constant. Furthermore a red shifting of the characteristic frequency of the damped oscillator was observed, confirming the presence of a non-harmonic vibration potential. Our measurements and modeling of GP2 highlight the unique capabilities of THz spectroscopy for protein characterization.
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