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From Milliseconds to Minutes: Melittin Self-Assembly from Concerted Non-Equilibrium Pressure-Jump and Equilibrium Relaxation Nuclear Magnetic Resonance
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2024-02-12 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.3c03563 Martin D Gelenter 1 , Wai-Ming Yau 1 , Philip A Anfinrud 1 , Ad Bax 1
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2024-02-12 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.3c03563 Martin D Gelenter 1 , Wai-Ming Yau 1 , Philip A Anfinrud 1 , Ad Bax 1
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Non-equilibrium kinetics techniques like pressure-jump nuclear magnetic resonance (NMR) are powerful in tracking changes in oligomeric populations and are not limited by relaxation rates for the time scales of exchange that can be probed. However, these techniques are less sensitive to minor, transient populations than are Carr–Purcell–Meiboom–Gill (CPMG) relaxation dispersion experiments. We integrated non-equilibrium pressure-jump and equilibrium CPMG relaxation dispersion data to fully map the kinetic landscape of melittin tetramerization. While monomeric peptides weakly form dimers (Kd,D/M ≈ 26 mM) whose population never exceeds 1.6% at 288 K, dimers associate tightly to form stable tetrameric species (Kd,T/D ≈ 740 nM). Exchange between the monomer and dimer, along with exchange between the dimer and tetramer, occurs on the millisecond time scale. The NMR approach developed herein can be readily applied to studying the folding and misfolding of a wide range of oligomeric assemblies.
中文翻译：
从毫秒到分钟：协同非平衡压力跳跃和平衡弛豫核磁共振的蜂毒肽自组装
诸如跳压核磁共振 (NMR) 之类的非平衡动力学技术在追踪寡聚物群体的变化方面非常有效，并且不受可探测的交换时间尺度的弛豫率的限制。然而，与 Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) 弛豫色散实验相比，这些技术对较小的瞬时群体不太敏感。我们整合了非平衡压力跃变和平衡 CPMG 弛豫分散数据，以全面绘制蜂毒肽四聚化的动力学图谱。虽然单体肽微弱地形成二聚体 ( K d,D/M ≈ 26 mM)，其数量在 288 K 时从未超过 1.6%，但二聚体紧密结合形成稳定的四聚体 ( K d,T/D ≈ 740 nM)。单体和二聚体之间的交换以及二聚体和四聚体之间的交换发生在毫秒时间尺度上。本文开发的 NMR 方法可以很容易地应用于研究各种寡聚组装体的折叠和错误折叠。
更新日期：2024-02-12
中文翻译：
从毫秒到分钟：协同非平衡压力跳跃和平衡弛豫核磁共振的蜂毒肽自组装
诸如跳压核磁共振 (NMR) 之类的非平衡动力学技术在追踪寡聚物群体的变化方面非常有效，并且不受可探测的交换时间尺度的弛豫率的限制。然而，与 Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) 弛豫色散实验相比，这些技术对较小的瞬时群体不太敏感。我们整合了非平衡压力跃变和平衡 CPMG 弛豫分散数据，以全面绘制蜂毒肽四聚化的动力学图谱。虽然单体肽微弱地形成二聚体 ( K d,D/M ≈ 26 mM)，其数量在 288 K 时从未超过 1.6%，但二聚体紧密结合形成稳定的四聚体 ( K d,T/D ≈ 740 nM)。单体和二聚体之间的交换以及二聚体和四聚体之间的交换发生在毫秒时间尺度上。本文开发的 NMR 方法可以很容易地应用于研究各种寡聚组装体的折叠和错误折叠。
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