Isotope-Labeled Aspartate Sidechain as a Non-Perturbing Infrared Probe: Application to Investigate the Dynamics of a Carboxylate Buried Inside a Protein.
Isotope-Labeled Aspartate Sidechain as a Non-Perturbing Infrared Probe: Application to Investigate the Dynamics of a Carboxylate Buried Inside a Protein.
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DOI：
10.1016/j.cplett.2017.03.064
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发表时间：
2017-09-01
影响因子：
2.8
通讯作者：
Gai F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Abaskharon RM;Brown SP;Zhang W;Chen J;Smith AB 3rd;Gai F
天冬氨酸和谷氨酸由于其带负电荷的羧基，经常出现在蛋白质的活性或结合部位。然而，由于光谱重叠，通过红外光谱研究含有多种天冬氨酸和/或谷氨酸的蛋白质中的特定羧酸是困难的。在这里，我们表明，天冬氨酸侧链的同位素标记可以克服这一限制，因为所产生的13C=O不对称伸缩振动驻留在蛋白质红外光谱的透明区域。这种特定部位的振动探头的适用性被证明，它被用来通过二维红外光谱来评估埋藏在小蛋白质中的天冬氨酸离子的动力学。
Because of their negatively charged carboxylates, aspartate and glutamate are frequently found at the active or binding site of proteins. However, studying a specific carboxylate in proteins that contain multiple aspartates and/or glutamates via infrared spectroscopy is difficult due to spectral overlap. We show, herein, that isotopic-labeling of the aspartate sidechain can overcome this limitation as the resultant 13C=O asymmetric stretching vibration resides in a transparent region of the protein IR spectrum. Applicability of this site-specific vibrational probe is demonstrated by using it to assess the dynamics of an aspartate ion buried inside a small protein via two-dimensional infrared spectroscopy.
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