溶液核磁共振(NMR)光谱是一种强大的技术,用于分析原子分辨率下大分子的三维结构和动力学。最近的进步利用了NMR在交换系统中的独特特性,以检测,表征和可视化激发的生物大分子及其复合物的稀疏人口稠密的状态,这些状态仅是短暂的。这些状态对常规生物物理技术看不见,并且在许多过程中起着关键作用,包括分子识别,蛋白质折叠,酶催化,组装和原纤维形成。所有的NMR技术都利用稀疏人群的NMR不可或缺的NMR可视和高度填充的NMR可见状态之间的交换,以将磁化特性从无形状态传递到可见的状态,在该状态下可以轻松检测和量化。有三类的NMR实验依赖于NMR可见和可视化物种之间距离,化学移位或横向松弛(分子质量)的差异。在这里,我说明了这些方法在亨廷顿基因的Exon-1编码的N末端区域的核核前核酸前寡核酸的复杂机制,在此中,CAG扩展了CAG的扩展,导致亨廷顿氏病,导致亨廷顿疾病,是一种致命的自身植物神经变性。我还讨论了四聚体的抑制如何阻止纤维形成的较慢(许多数量级)过程。
铁磁薄膜和化学吸附分子层之间的界面表现出各种有趣的现象。[1] 对这些所谓自旋界面的积极研究 [2,3] 始于分子或有机自旋电子器件的发展,最初主要集中在铁磁材料附近引起的分子层的变化。局域 HOMO-LUMO 电子能级的自旋相关展宽 [2,4,5] 和相关的自旋过滤效应 [6–8] 在理解有机自旋阀和其他有机自旋电子器件中起着关键作用。此外,在邻位分子中建立可检测的自旋极化开辟了一个与分子材料中磁序传播相关的新研究领域。这导致分子组成元素上存在磁二向色信号 [9] 或形成自旋序作为分子电子态能量的函数的非平凡振荡。 [10,11]
摘要:为了研究SARS-COV-2感染的全身代谢效应,我们分析了人类血浆中的1 H NMR光谱数据,并与多个血浆细胞因子和趋化因子和趋化因子和趋化因子(并行测量)共同建模。因此,在从SARS-COV-2 RRT-PCR阳性患者(n = 15,具有多个样本时间点)和年龄相匹配的健康对照(N = 34的CORMED-CCR)中,在SARS-COV-2 RRT-PCR阳性患者(n = 15,n = 15,n = 15)中记录的血浆中收集了600 MHz 1 h溶剂抑制的单脉冲,自旋回波和2D J分解光谱。测试了SARS-COV-2阴性的Uenza样临床症状(n = 35)。我们将单脉冲NMR光谱数据与体外诊断研究(IVDR)的信息进行了比较,以了解从原始1D NMR数据中提取的定量脂蛋白促蛋白(112个参数)。所有NMR方法都对使用单个NMR方法的对照组和SARS-COV-2阴性患者对SARS-COV-2阳性患者进行了高度显着歧视,从而给出了有关疾病诱导的现场版本的不同诊断信息。选定患者的纵向轨迹分析表明,在恢复阶段没有可检测的病毒的个体中,代谢恢复是不完整的。我们观察到四个血浆细胞因子簇,它们表达了与多种脂蛋白和代谢产物的复杂统计关系。IL-18,IL-6和IFN-γ与IP-10一起,RANTES与LDL1-4亚构件表现出很强的正相关性,并且与多个HDL亚段的负相关性。包括以下内容:群集1,包括MIP-1β,SDF-1α,IL-22和IL-1α,与多个增加的LDL和VLDL亚隔离相关;群集2,包括IL-10和IL-17A,仅与脂蛋白蛋白相关。群集3,包括IL-8和MCP-1,与多种脂蛋白成反比。总体而言,这些数据表明了与SARS COV-2感染的多级细胞免疫反应与血浆脂蛋白相互作用的多级免疫反应,从而使疾病的强烈和特征性免疫代谢表型相互作用。我们观察到,呼吸道恢复阶段和无测试病毒的一些患者在代谢上仍然是高度异常的,这表明这些技术在评估全身恢复中的新作用。关键字:血浆,Covid-19,Sars-Cov-2,NMR光谱,单脉冲,自旋回波,IVDR,代谢表型,生物标志物,诊断模型,脂蛋白■简介
哺乳动物的大脑以高度区域的特定方式逐渐成熟。在特定的发育阶段,脑细胞分化并集成在复杂的功能网络中。细胞分化的程度(例如den- dritic and axonal aborization and myelination) at any given developmental time point is reflected in regional alterations of the neurochemical profile as reported in the rat brain (Tka´cˇ et al.2003)。 因此,随着时间的流逝,代谢产物组成和浓度变化使我们可以推断区域发展程度。 共享共识,包括精神分裂症在内的精神疾病(Tsuang 2000),自闭症(Keller and Persico 2003)和注意力/多动障碍(有关评论,请参见Curatolo等人。 2009)由于神经发育过程中遗传和环境风险因素之间的相互作用而产生。 为了更好地理解这些疾病,表征是至关重要的2003)。因此,随着时间的流逝,代谢产物组成和浓度变化使我们可以推断区域发展程度。共享共识,包括精神分裂症在内的精神疾病(Tsuang 2000),自闭症(Keller and Persico 2003)和注意力/多动障碍(有关评论,请参见Curatolo等人。2009)由于神经发育过程中遗传和环境风险因素之间的相互作用而产生。为了更好地理解这些疾病,表征
许多生物学过程和机制取决于DNA中碱基配对和氢键的细节。氢键由于难以可视化氢原子位置而通过X射线晶体学和冷冻EM进行量化,但可以通过溶液中的NMR光谱探测到位点特异性,而固态的固态,后者特别适合大型,缓慢滚动的DNA复合物。最近,我们表明低温动态核极化(DNP)增强的固态NMR是在本机样条件下在各种DNA系统中区分Hoogsteen碱基对(BPS)与规范的Watson-Crick BPS的有价值工具。在此使用12型摩尔DNA双工,在Watson-Crick或Hoogsteen确认中含有两个中央腺嘌呤 - 胸腺氨酸(A-T)BPS,我们证明了DNP固态NMR测量值,这些NMR的测量值是胸腺胺N3-H3键的长度,这些长度与N-H-H-H的详细信息敏感,并允许NH-H·n-H·的n-H·n-H·的水性键合敏感。相同的DNA序列上下文。对于此DNA双链体,对于Watson-Crick A-T和HOOGSTEEN A-T和HOOGSTEEN A(SYN)-T碱基对的有效相同的TN3-H3键长的长度为1.055±0.011Å和1.060±0.011Å,相对于参考磁键长度为1.015±0.010Å,分别为N-Acety-ny-acetyl ny-acetyl ny-acetyl ny-acetyl,分别为watson-Crick a-t和hoogsteen a(syn)a(syn)-t碱基对。非常明显的是,在模型DNA双链体的背景下,这些结果表明,watson-Crick和Hoogsteen BP构型构象异构体之间N-H··N-t a-t氢键没有显着差异。考虑到零点运动的先前量子化学计算预测有效较长的肽n-h键长度为1.041Å,与溶液和环境温度下的肽和蛋白质的固态NMR研究一致,以促进这些早期的研究tn3-h3键长度的直接比较。 Watson-Crick A-T和Hoogsteen A(Syn)-t BPS相对于1.041Å参考肽N-H键长。更一般地,基于低温DNP固态NMR的方法对N-H键长度进行高精度测量有望促进对一系列DNA复合物和基本配对环境的氢键的详细比较分析。
摘要:超极化的核磁共振(NMR)提供了一组方法,可以显着解决NMR的灵敏度问题。溶解动态核极化(D-DNP)提供了一种独特而通用的方法,可检测13 C NMR信号,其灵敏度通过几个数量级增强。D-DNP的扩展应用范围现在涵盖了自然13 C丰度时对复杂混合物的分析。但是,在该区域中,它仅限于代谢物提取物。在这里,我们报告了自然丰度时生物氟-urine-的第一个DNP增强的13 C NMR分析,为这种具有挑战性的样本提供了前所未有的分辨率和敏感性。我们还表明,可以通过标准添加程序检索有关多个靶向代谢物的准确定量信息。
摘要:对用新型烟酰胺衍生物 (DT-8) 处理的 MCF-7 细胞系进行了基于 1 H-NMR 的代谢组学研究,并与两种具有明确作用机制的药物进行了比较,即 DNA 金属化药物顺铂 (顺式二氨二氯铂 (II),CDDP) 和抗有丝分裂药物长春花碱 (长春花碱,VIN)。通过细胞裂解物的 1 H-NMR 和光谱数据的多变量分析 (MVA),研究了这三种化合物(每种化合物的浓度对应于 IC 50 值)相对于对照组 (K) 的影响。发现不同治疗组的代谢特征与对照组存在相关差异。DT-8 与 K 和 VIN 与 K 的代谢特征有很大的重叠,表明生物反应和作用机制相似,与 CDDP 相比有显著差异。另一方面,DT8 似乎通过一种暗示蛋氨酸耗竭和/或 S-腺苷甲硫氨酸 (SAM) 限制的机制,扰乱有丝分裂纺锤体并最终阻止细胞分裂。
摘要:化学交换饱和转移 (CEST) NMR 实验已成为表征蛋白质动力学的有力工具。我们在此表明,CEST 方法可以扩展到具有对称交换的系统,其中所有交换物种的 NMR 信号都会严重加宽。为了实现这一点,引入了多量子 CEST (MQ-CEST),其中将 CEST 脉冲施加到纵向多自旋序密度元素上,并将 CEST 配置文件编码到未加宽的核上。MQ-CEST 方法在蛋白质内精氨酸残基中胍基的受限旋转上得到证明。这些基团及其动力学对于许多酶以及通过形成氢键、盐桥和 π 堆积相互作用进行的非共价相互作用至关重要,并且它们的旋转速率高度表明了形成的相互作用的程度。 MQ-CEST 方法成功应用于 T4 溶菌酶 19 kDa L99A 突变体中的胍基。
纳米结构是分子和微观尺度上的微小物体,其中碳纳米管是其中最引人注目的。这些元素具有特殊的微电源特性和其他独特特征。研究人员最近专注于这些材料的数学特征。分子描述符在数学化学中至关重要,尤其是在QSAR和QSPR建模中。拓扑指数在其中具有重要的地位。这项研究介绍了十个最关键的拓扑指数的精确配方,用于位于高度对称的2D晶格BCZ 48中的P型表面上的苯环。我们已经合并了计算的索引,以开发2D晶格的图形能量的预测模型,此外,还提供了NMR模式和Homo-Lumo GAP。
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