Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Спиндік белгі (СЛ) – жұптаспаған электроны бар, әдетте азот атомында орналасқан, және басқа молекуламен байланыса алатын органикалық молекула. Спиндік белгілер көбінесе электрондар парамагниттік резонанстық спектроскопияны қолдана отырып, ақуыздардың немесе биологиялық мембраналардың жергілікті динамикасын зерттеу құралы ретінде қолданылады. Сайтқа бағытталған спиндік таңбалау (SDSL) әдісі ақуыздың ішіндегі нақты бір аймақты қадағалауға мүмкіндік береді. Ақуыз құрылымын зерттеуде аминқышқылына тән спиндік белгілерді пайдалануға болады. Спиндік таңбалау мақсаты НМР спектроскопиясындағы изотоптық алмастыруға шамасы келеді. Онда ядролық спині жоқ атом (соның салдарынан НМР үшін «үнсіз») спині I ≠ 0 болатын изотоппен (соның салдарынан НМР үшін «белсенді») алмастырылады. Бұл әдіс атомның айналасындағы химиялық ортаны толыққанды НМР белсенді изотоппен алмастыру мүмкін болмаған жағдайда бақылауға көмектеседі. Соңғы кезде спиндік таңбалау парамагниттік релаксацияны күшейту (PRE) деп аталатын әдіс арқылы НМР-де химиялық жергілікті ортаны зерттеу үшін де қолданылуда. PRE теориясы мен эксперименттік өлшеулердегі жаңа жетістіктер ақуыздар мен олардың кешендерінің сирек кездесетін күйлерін анықтауға, сипаттауға және визуализациялауға мүмкіндік берді. Мұндай күйлер дәстүрлі биофизикалық және құрылымдық әдістерге көрінбейді, бірақ молекулалық тану, аллостерия, макромолекулалық құрастыру және агрегация сияқты көптеген биологиялық процестерде маңызды рөл атқарады.
A spin label (SL) is an organic molecule which possesses an unpaired electron, usually on a nitrogen atom, and the ability to bind to another molecule. Spin labels are normally used as tools for probing proteins or biological membrane local dynamics using electron paramagnetic resonance spectroscopy. The site directed spin labeling (SDSL) technique allows one to monitor a specific region within a protein. In protein structure examinations, amino acid specific SLs can be used. The goal of spin labeling is somewhat similar to that of isotopic substitution in NMR spectroscopy. There one replaces an atom lacking a nuclear spin (and so is NMR silent) with an isotope having a spin I ≠ 0 (and so is NMR active). This technique is useful for tracking the chemical environment around an atom when full substitution with an NMR active isotope is not feasible. Recently, spin labelling has also been used to probe chemical local environment in NMR itself, in a technique known as Paramagnetic Relaxation Enhancement (PRE). Recent developments in the theory and experimental measurement of PREs have enabled the detection, characterization and visualization of sparsely populated states of proteins and their complexes. Such states, which are invisible to conventional biophysical and structural techniques, play a key role in many biological processes including molecular recognition, allostery, macromolecular assembly and aggregation.
Спиндік ЭПР қолдану
Спинмен таңбаланған май қышқылдары биомембраналардағы липидтердің динамикалық ұйымдасуын және мембраналық биофизиканы түсіну үшін кеңінен қолданылып келеді. Мысалы, карбонил тобының бірінші көміртегіне қатысты әртүрлі көміртегілерде (5, 7, 9, 12, 13, 14 және 16) аминоксил спиндік белгісімен таңбаланған стеар қышқылы, липидтік екі қабаттың әртүрлі тереңдіктеріндегі мембраналық сұйықтық жағдайларын түсіну мақсатында мембраналық липидтердің икемділік градиентін зерттеу үшін пайдаланылған.
Spin labelled fatty acids have been extensively used to understand dynamic organization of lipids in bio membranes and membrane biophysics. For example, stearic acid labelled with aminoxyl spin label moiety at various carbons (5, 7, 9, 12, 13, 14 and 16) with respect to first carbon of carbonyl group have been used to study the flexibility gradient of membrane lipids to understand membrane fluidity conditions at different depths of their lipid bilayer organization.