Этикетка спина - Spin label

Спектр ЭПР спиновой метки

Этикетки спины (SL) представляет собой органическая молекула , которая обладает неспаренным электроном , как правило , на азотный атоме, и способность связываться с другой молекулой. Спиновые метки обычно используются в качестве инструментов для исследования белков или локальной динамики биологических мембран с использованием спектроскопии электронного парамагнитного резонанса . Метод сайт-направленного спинового мечения (SDSL) позволяет отслеживать конкретную область в белке. При исследовании структуры белка можно использовать SL, специфичные для аминокислот .

Цель спинового мечения в некоторой степени аналогична цели изотопного замещения в ЯМР-спектроскопии . Там заменяют атом без ядерного спина (и поэтому он не использует ЯМР) изотопом со спином I 0 (и поэтому он ЯМР-активен). Этот метод полезен для отслеживания химической среды вокруг атома, когда полное замещение ЯМР-активным изотопом невозможно. В последнее время спин-мечение также использовалось для исследования химической локальной среды в самом ЯМР в технике, известной как усиление парамагнитной релаксации (PRE).

Недавние разработки в теории и экспериментальном измерении PRE позволили обнаруживать, характеризовать и визуализировать малонаселенные состояния белков и их комплексов. Такие состояния, которые невидимы для обычных биофизических и структурных методов, играют ключевую роль во многих биологических процессах, включая молекулярное распознавание, аллостерию, сборку макромолекул и агрегацию.

Применение спинового ЭПР

Спин-меченые жирные кислоты широко используются для понимания динамической организации липидов в биомембранах и биофизики мембран . Например, стеариновая кислота, меченная фрагментом нитроксильной спиновой метки при различных атомах углерода (5,7,9,12,13,14 и 16-й) по отношению к первому углероду карбонильной группы, была использована для изучения градиента гибкости мембранных липидов для понимания условия текучести мембран на разной глубине организации их липидного бислоя.

использованная литература

  • Берлинер, LJ (1976). Спиновая маркировка I: теория и приложения, Academic Press, Нью-Йорк.
  • Берлинер, LJ (1979). Спиновая маркировка II: теория и приложения, Academic Press, Нью-Йорк.