EPR在生命科学

膜蛋白和旋转的标签

流动分析的硝基氧自旋标记蛋白质
EPR结合定点旋转标签(SDSL)是一种技术,研究膜蛋白的结构和动力学。EPR提供有关当地环境的信息未配对电子的自旋标签还可以测量inter-spin标签的距离当两个旋转标签内介绍了蛋白质。

22 (3 g5u.pdb)的晶体结构
每个附加的EPR谱硝基氧分子显示位置和流动性之间的相关性。法兰克福大学教授数据由t Prisner(江淮,2012年,134年,页5857 - 5862)

金属离子

在细胞色素c氧化酶EPR对顺磁中心
大约30%的所有已知的蛋白质是金属离子。它们参与多种重要的生物过程,如电子转移,药物代谢疾病机制,等。EPR中扮演了重要的角色不仅研究金属离子的电子结构,而且还原代数余子式的特点,结合位点,底物反应。例如,细胞色素c氧化酶是一种终端蛋白从线粒体呼吸链和许多细菌。low-spin血红素、血红素,接受电子从铜(CuA)中心绑定到亚基二世和转移到双核的中心。

晶体结构的细胞色素c氧化酶(1 occ.pdb)
EPR谱cyt c氧化酶显示血红素,铜,和蛋白质激进的(蓝色)。法兰克福大学教授数据由t Prisner(期刊。化学。B、2007、111(14),页3839 - 3846)

酶反应

活性位点的检测和研究铜、Zn-SOD
许多酶反应包括单电子氧化步骤形成的顺磁酶被EPR的瞬态。顺磁中心未配对电子的位置,通常是集中在过渡金属(金属离子)或一种氨基酸衍生激进。探测和识别的顺磁中心了解酶的功能是很重要的。例如,在本机SOD1酶,活跃的网站包含一个铜(II)离子,使一个非常EPR谱特征。

筛选DNP代理

电子顺磁共振谱和偶极耦合bis-TEMPO的决心
正确的浓度DNP极化剂DNP实验的成功是至关重要的。筛选出来的样本可以使用专利SpinCount模块DNP实验之前,甚至在MAS转子。弛豫时间的关键DNP效率因此P1/2低温测量估计新极化剂DNP效率是无价的。在DNP测量重要性的另一个特点是容易测量的电子电子之间的偶极耦合的解决方案和冷冻EPR谱的解决方案。

电子顺磁共振谱DNP代理(bis-TEMPO双游离基)
R3 D [G] = 18562 /(一)偶极耦合测量:D = 7.9 G .距离决定:R = 13个数据由教授t . Prisner法兰克福大学(Angew。化学。Int,艾德。2009年,48岁,4996)

RNA和DNA氧化

DNA-derived自由基检测CuCl2 /过氧化氢处理
EPR谱与自旋捕获已成功运用来检测和识别生成高分子量物种由于活性氧(ROS)全身损害的生物大分子,如dna和rna。雷竞技怎么下载这些材料的破坏或改变是扮演着一个关键角色,大量细胞损伤和疾病。雷竞技网页版

EPR谱N-centered激进的DNA损伤CuCl2 /过氧化氢处理后利用DMPO旋转陷阱。光谱也包含两个其他激进分子不DNA-derived。数据由r·梅森博士,NIEHS(自由·拉迪奇。医学杂志。地中海,2011(11)页1536
DNA损伤的机制活性氧(ROS)

使用旋转检测活性氧(ROS)陷阱

定量EPR分析超氧化物和羟基自由基
细胞内氧化应激和损伤与癌症的发展,有关阿尔茨海默氏症、动脉粥样硬化、自闭症、感染和帕金森病。活性氧(罗斯)是细胞内氧化应激和损伤的主要原因,导致破坏蛋白质、脂质和DNA。两个主要活性氧自由基,如超氧化物自由基(O2•-)和氢氧自由基(•)如下所示的黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶系统的生成和分解与EMXnano可以准确地跟随。

SpinCount提供一个报告显示自由基的浓度的时间演化
电子顺磁共振光谱和SpinFit模拟DMPO激进的(超氧化物和氢氧化物)加合物在黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶

检测活性氧(ROS)使用自旋探针

时间使用自旋探针而言不啻超氧化物的形成
在血管细胞,增加超氧化物(O的一代2•-)一直在暗示发生高血压、糖尿病和心脏衰竭。因此,准确检测和量化O的能力2•——是至关重要的在理解各种心血管疾病的发病机制和其他noncardiovascular疾病。如下所示的生成过氧化物与EMXnano随着时间的推移,可以轻松地监视。

检测超氧化物自由基(O2•)确认通过电子顺磁共振信号的抑制超氧化物歧化酶(SOD)
EPR谱厘米•硝基氧反应:而言不啻+ O2•——»厘米•+过氧化氢

一氧化氮

绑定的一氧化氮在100 K氧合血红蛋白检测
一氧化氮(NO)是一种高活性监管分子具有许多重要的生理作用,如神经递质在中枢神经系统、血管舒缩在心血管系统的监管机构,以及免疫系统的细胞毒性中介。没有是一个自由基,其半衰期短(< 30秒),直接测量困难。没有的不稳定性可以克服使用NO-trapping技术,在一个更稳定的复杂的形成和随后被EPR。例如,硝酸氧化的一氧化氮(NO)的氧合血红蛋白(oxyHb)是一个基本反应没有生物学和绑定的血红素可以通过电子顺磁共振特征。

晶体结构的NO-Hb (4 g51.pdb)
EPR谱NO-Hb复杂在100 K VT的单位