Text

Protein NMR; Modern Techniques and Biomedical Applications

---

Daftar Isi: Penentuan Spektrum NMR Protein Menggunakan Tutorial NMR-A Heteronuklear Memetakan Dinamika Hidrasi Protein oleh Overhauser Polarisasi Nuklir Dinamis Spektroskopi NMR Dispersi Relaksasi Larutan PRE NMR Penyempitan Garis dalam NMR Sampel Berorientasi Protein Membran Spektroskopi Protein NMR (Nuclear Magnetic Resonance) adalah teknik ampuh yang digunakan untuk menentukan struktur, dinamika, dan interaksi protein pada tingkat atom. Berikut ikhtisar detailnya: Prinsip Protein NMR 1. Resonansi Magnetik Nuklir: o Spektroskopi NMR memanfaatkan sifat magnetik inti atom tertentu. Ketika ditempatkan dalam medan magnet, inti seperti hidrogen-1 (1H^1H1H), karbon-13 (13C^{13}C13C), dan nitrogen-15 (15N^{15}N15N) dapat menyerap dan memancarkan kembali elektromagnetik radiasi pada frekuensi karakteristik. 2. Medan Magnet dan Resonansi: o Protein ditempatkan dalam medan magnet yang kuat, menyebabkan momen magnet inti sejajar atau berlawanan dengan medan tersebut. Pulsa frekuensi radio mengganggu keselarasan ini, dan pengembalian ke keseimbangan (relaksasi) selanjutnya memancarkan sinyal yang dapat dideteksi. 3. Pergeseran Kimia: o Lingkungan atom yang berbeda dalam suatu protein menyebabkan variasi frekuensi resonansi (pergeseran kimia), yang sangat sensitif terhadap lingkungan elektronik lokal dan memberikan wawasan tentang struktur protein. Teknik Kunci dalam Protein NMR 1. NMR 1D dan 2D: o NMR 1D: Memberikan spektrum dengan puncak yang sesuai dengan lingkungan kimia inti individu. o NMR 2D: Mengkorelasikan interaksi antar inti yang berbeda, menawarkan informasi terperinci tentang hubungan spasialnya (misalnya, COSY, NOESY, TOCSY). 2. NMR 3D dan 4D: o Eksperimen NMR berdimensi lebih tinggi digunakan untuk protein yang lebih besar dan sistem yang kompleks, sehingga memberikan informasi struktural yang lebih rinci. 3. Pelabelan Isotop: o Protein sering kali diberi label dengan isotop 15N^{15}N15N dan 13C^{13}C13C untuk memfasilitasi interpretasi spektrum NMR, khususnya untuk protein berukuran besar. Penerapan Protein NMR 1. Penentuan Struktur: o NMR menyediakan struktur protein beresolusi tinggi dalam larutan, yang sangat penting untuk memahami fungsinya dalam lingkungan asli. 2. Dinamika dan Fleksibilitas: o NMR dapat menyelidiki perilaku dinamis protein, mengungkapkan perubahan konformasi, proses pelipatan/pembukaan, dan interaksi dengan molekul lain. 3. Interaksi Protein-Ligan: o NMR digunakan untuk mempelajari bagaimana protein berinteraksi dengan ligan, termasuk molekul kecil, asam nukleat, dan protein lainnya. Hal ini penting untuk penemuan obat dan pemahaman jalur biokimia. 4. Memetakan Situs Pengikatan: o Teknik NMR seperti HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence) dapat memetakan tempat pengikatan ligan pada protein dengan mengamati perubahan pergeseran kimia inti. Langkah-langkah Analisis NMR Protein 1. Persiapan Sampel: o Protein sering kali diberi label isotop dan dilarutkan dalam buffer yang sesuai. Kondisi sampel (pH, suhu, konsentrasi) dioptimalkan untuk analisis NMR. 2. Pengumpulan Data: o Spektrum NMR diperoleh dengan menggunakan berbagai rangkaian pulsa yang disesuaikan dengan inti spesifik dan jenis informasi yang diinginkan. 3. Penugasan Spektral: o Puncak dalam spektrum NMR ditentukan pada atom spesifik dalam protein. Langkah ini mungkin menantang dan seringkali memerlukan penggunaan beberapa eksperimen NMR. 4. Perhitungan Struktur: o Batasan jarak yang berasal dari eksperimen NOESY dan batasan sudut dihedral dari konstanta kopling digunakan dalam metode komputasi untuk menghitung struktur 3D protein. 5. Validasi: o Struktur yang dihasilkan divalidasi menggunakan data NMR tambahan dan dibandingkan dengan struktur yang diketahui, jika tersedia. Kelebihan dan Keterbatasan Keuntungan: • Memberikan informasi tingkat atom secara rinci. • Mempelajari protein dalam larutan, mencerminkan lingkungan alaminya. • Dapat menyelidiki dinamika protein dan perubahan konformasi. Keterbatasan: • Keterbatasan ukuran: Biasanya paling baik untuk protein yang lebih kecil dari 30 kDa, meskipun teknik untuk protein yang lebih besar semakin membaik. • Memerlukan persiapan sampel dan pelabelan isotop yang signifikan. • Interpretasi data bisa jadi rumit dan memakan waktu. Jadi, protein NMR adalah alat serbaguna dan informatif yang telah memberikan kontribusi signifikan terhadap pemahaman kita tentang struktur dan fungsi protein, melengkapi teknik biologi struktural lainnya seperti kristalografi sinar-X dan mikroskop krio-elektron. ;;; Spektroskopi Luminesken (dalam bahasa Inggris, "Luminescence Spectrcopy") adalah suatu teknik yang digunakan untuk mempelajari pancaran cahaya (luminescence) dari suatu zat. Emisi ini biasanya terjadi ketika suatu zat menyerap foton dan kemudian memancarkannya kembali. Proses emisi ulang dapat mengungkap banyak hal tentang sifat material.

---

Availability

No copy data

Detail Information

Series Title

Resonansi Magnetik Biologis

Call Number

543.56 BER p

Publisher

Denver, Colorado, USA : Springer International Publishing., 2015

Collation

-

Language

English

ISBN/ISSN

978-1-4899-7621-5

Classification

543.56

Content Type

text

Media Type

computer

Carrier Type

online resource

Edition

32

Subject(s)

Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Spektroskopi Pendaran
Spektroskopi Luminesken

Specific Detail Info

-

Statement of Responsibility

Lawrence Berliner

Other Information

Cataloger

erwin

Source

https://link.springer.com/10.1007/978-1-4899-7621-5

Validator

erwin

Digital Object Identifier (DOI)

-

Journal Volume

-

Journal Issue

-

Subtitle

-

Parallel Title

-

Other version/related

File Attachment

Comments

---

You must be logged in to post a comment