Nanosecond time-resolved polarization spectroscopies: tools for probing protein reaction mechanisms.
Nanosecond time-resolved polarization spectroscopies: tools for probing protein reaction mechanisms.
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DOI：
10.1016/j.ymeth.2010.04.015
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发表时间：
2010-09
期刊：
影响因子：
4.8
通讯作者：
Kliger, David S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen, Eefei;Goldbeck, Robert A.;Kliger, David S.
关键词：
19世纪引入的极化方法提供了最早的检查蛋白质结构的方法之一。从那时起，已经开发了许多其他结构敏感的探针，但圆二色性（CD）仍然是一个强大的技术，因为它的多功能性和特异性的蛋白质结构信息，可以探索。随着时间分辨率的提高，从毫秒到皮秒CD测量，它已被证明是研究许多生物分子折叠和功能机制的重要工具。例如，纳秒时间分辨CD（TRCD）的亚微秒事件的减少细胞色素c折叠的研究提供了动力学异质性，这是一个固有的属性的扩散性质的早期折叠动力学的能量景观的直接实验证据。此外，TRCD已被应用于许多生化过程的研究，如血红蛋白和肌红蛋白中的配体再结合以及光敏黄蛋白和原促素1 LOV2中的信号状态形成。TRCD的基本方法也被扩展到包括纳秒偏振光谱学的全部内容：旋光色散（ORD），磁性CD和ORD，以及线性二色性。本文将讨论在这个实验室中使用的偏振方法的细节，以及耦合的时间分辨的ORD与温度跳变触发器，使蛋白质折叠可以在大量的蛋白质进行研究。
Polarization methods, introduced in the 1800’s, offered one of the earliest ways to examine protein structure. Since then, many other structure-sensitive probes have been developed, but circular dichroism (CD) remains a powerful technique because of its versatility and the specificity of protein structural information that can be explored. With improvements in time-resolution, from millisecond to picosecond CD measurements, it has proven to be an important tool for studying the mechanism of folding and function in many biomolecules. For example, nanosecond time-resolved CD (TRCD) studies of the sub-microsecond events of reduced cytochrome c folding have provided direct experimental evidence of kinetic heterogeneity, which is an inherent property of the diffusional nature of early folding dynamics on the energy landscape. In addition, TRCD has been applied to the study of many biochemical processes, such as ligand rebinding in hemoglobin and myoglobin and signaling state formation in photoactive yellow protein and prototropin 1 LOV2. The basic approach to TRCD has also been extended to include a repertoire of nanosecond polarization spectroscopies: optical rotatory dispersion (ORD), magnetic CD and ORD, and linear dichroism. This article will discuss the details of the polarization methods used in this laboratory, as well as the coupling of timeresolved ORD with the temperature-jump trigger so that protein folding can be studied in a larger number of proteins.
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