Protein Dynamics by NMR Spin Relaxation: The Slowly Relaxing Local Structure Perspective
Protein Dynamics by NMR Spin Relaxation: The Slowly Relaxing Local Structure Perspective
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核磁共振自旋弛豫的蛋白质动力学：缓慢弛豫的局部结构视角
DOI：
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
J. Freed
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
E. Meirovitch;A. Polimeno;J. Freed
提出了用于蛋白质 NMR 自旋弛豫的二体（蛋白质和探针）耦合旋转器缓慢弛豫局部结构 (SRLS) 方法。 SRLS 基于 Smoluchowki 方程，其中包括扩散旋转器的张量描述及其动态耦合（通过局部排序）。这产生了进入实验测量的弛豫参数的表达式的谱密度。探头的受限运动的处理与液体中受限运动的标准处理类似。这种受限运动在很大程度上在旋转器之间的大时间尺度分离的限制下得到恢复，即当模式耦合不重要时。我们发现，即使在这个极限下，蛋白质的张量特性也不简单。 Their complexity has to be accounted for to obtain physically insightful pictures of protein dynamics.分析蛋白质中 NMR 自旋弛豫的传统方法是无模型 (MF)。该方法仅处理最简单的张量属性，并且意味着大的时间尺度分离。仅当满足这些条件时，才可以使用解析 MF 谱密度（SRLS 的限制情况）。由于在大多数实际情况下它们并没有得到满足，因此基于 MF 的蛋白质动力学图像是不可靠的。
关键词：
核磁共振自旋弛豫；
通过 NMR 进行蛋白质动力学分析；
SRLS方法；
随机运动模型
The two-body (protein and probe) coupled rotator slowly relaxing local structure (SRLS) approach, implemented for NMR spin relaxation in proteins, is presented. SRLS is based on a Smoluchowki equation that includes the tensorial descriptions of the diffusing rotators and (via the local ordering) their dynamical coupling. This yields spectral densities that enter the expressions for the experimentally measured relaxation parameters. The constrained motion of the probe is treated by analogy with the standard treatments of restricted motions in liquids. Such restricted motions are largely recovered in the limit of large time scale separation between the rotators, i.e., when mode-coupling is not important. We found that the tensorial properties are not simple for proteins even in this limit. Their complexity has to be accounted for to obtain physically insightful pictures of protein dynamics. The traditional method for analyzing NMR spin relaxation in proteins is model-free (MF). This method treats only the simplest tensorial properties and implies large time-scale separation. Only when these conditions are fulfilled the analytical MF spectral densities, which are limiting cases of SRLS, may be used. Since they are not fulfilled in most actual cases, the MF-based pictures of protein dynamics are unreliable.
Keywords:
NMR spin relaxation;
protein dynamics by NMR;
the SRLS approach;
stochastic motional models
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影响因子：
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