Nano-Mole Scale Side-Chain Signal Assignment by 1H-Detected Protein Solid-State NMR by Ultra-Fast Magic-Angle Spinning and Stereo-Array Isotope Labeling

2015

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1371/journal.pone.0122714
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

We present a general approach in 1H-detected 13C solid-state NMR (SSNMR) for side-chain signal assignments of 10-50 nmol quantities of proteins using a combination of a high magnetic field, ultra-fast magic-angle spinning (MAS) at ~80 kHz, and stereo-array-isotope-labeled (SAIL) proteins [Kainosho M. et al., Nature 440, 52-57, 2006]. First, we demonstrate that 1H indirect detection improves the sensitivity and resolution of 13C SSNMR of SAIL proteins for side-chain assignments in the ultra-fast MAS condition. 1H-detected SSNMR was performed for micro-crystalline ubiquitin (~55 nmol or ~0.5mg) that was SAIL-labeled at seven isoleucine (Ile) residues. Sensitivity was dramatically improved by 1H-detected 2D 1H/13C SSNMR by factors of 5.4-9.7 and 2.1-5.0, respectively, over 13C-detected 2D 1H/13C SSNMR and 1D 13C CPMAS, demonstrating that 2D 1H-detected SSNMR offers not only additional resolution but also sensitivity advantage over 1D 13C detection for the first time. High 1H resolution for the SAIL-labeled side-chain residues offered reasonable resolution even in the 2D data. A 1H-detected 3D 13C/13C/1H experiment on SAIL-ubiquitin provided nearly complete 1H and 13C assignments for seven Ile residues only within ~2.5 h. The results demonstrate the feasibility of side-chain signal assignment in this approach for as little as 10 nmol of a protein sample within ~3 days. The approach is likely applicable to a variety of proteins of biological interest without any requirements of highly efficient protein expression systems.