Erythrosin B as a New Photoswitchable Spin Label for Light-Induced Pulsed EPR Dipolar Spectroscopy.
Erythrosin B as a New Photoswitchable Spin Label for Light-Induced Pulsed EPR Dipolar Spectroscopy.
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DOI：
10.3390/molecules27217526
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发表时间：
2022-11-03
期刊：
影响因子：
4.6
通讯作者：
Bowen, Alice M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bertran, Arnau;Morbiato, Laura;Aquilia, Sara;Gabbatore, Laura;De Zotti, Marta;Timmel, Christiane R.;Di Valentin, Marilena;Bowen, Alice M.
关键词：
我们提出了一种新的用于光诱导脉冲电子顺磁共振偶极光谱(LiPDS)的可光开关自旋标记，即红素B(EB)的光激发三重态，这是一种理想的生物应用。有了这个标记，我们深入研究了使用重聚焦激光诱导磁偶极子技术获得的偶极轨迹中的取向效应，以获得刚性模型多肽中EB和氮氧化物标记之间的距离和相对取向的信息，与密度泛函理论的预测一致。此外，我们还表明，这些取向效应可以平均，以实现与取向无关的分析，以确定距离分布。此外，我们证明了这些实验在液氮温度以上的可行性，消除了对昂贵的液氦或无制冷剂的低温恒温器的需要。可光开关自旋标记的多样性和实验的可负担性是LiPDS成为结构生物学中广泛应用的方法学的关键。
We present a new photoswitchable spin label for light-induced pulsed electron paramagnetic resonance dipolar spectroscopy (LiPDS), the photoexcited triplet state of erythrosin B (EB), which is ideal for biological applications. With this label, we perform an in-depth study of the orientational effects in dipolar traces acquired using the refocused laser-induced magnetic dipole technique to obtain information on the distance and relative orientation between the EB and nitroxide labels in a rigid model peptide, in good agreement with density functional theory predictions. Additionally, we show that these orientational effects can be averaged to enable an orientation-independent analysis to determine the distance distribution. Furthermore, we demonstrate the feasibility of these experiments above liquid nitrogen temperatures, removing the need for expensive liquid helium or cryogen-free cryostats. The variety of choices in photoswitchable spin labels and the affordability of the experiments are critical for LiPDS to become a widespread methodology in structural biology.
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