3870137054

10 W BOCIAN, L KOZERSKi

wanie efektu izotopowego deuteru na wartości S¹³C rozpatrywanych atomów węgla, które umożliwia również ocenę położenia równowagi prototropowej w badanych kompleksach w roztworach.

ODDZIAŁYWANIA LIGANDÓW ORGANICZNYCH

Z BIOCZĄSTECZKAMI

Głównym i już klasycznym wykorzystaniem spektroskopii NMR w biologii strukturalnej jest wyznaczanie struktur biocząsteczek w roztworze, w tym kompleksów ligand organiczny-biocząsteczka [8,9,10]. Ogólny protokół postępowania zawiera zazwyczaj następujące elementy:

1.    badanie stałych asocjacji obydwu oddziaływujących cząsteczek [11],

2.    sprawdzenie występowania oddziaływania międzycząsteczkowego rutynową techniką np. wykorzystując eksperyment dyfuzyjny [12],

3.    wyznaczenie stechiometrii kompleksu (krzywa Joba),

4.    wyznaczenie stałych wiązania [13],

5.    uzyskanie danych eksperymentalnych (ang. experimental constraints) takich jak odległości międzyprotonowe (NOE) [14], kąty torsyjne, orientacja wiązań atomowych w przestrzeni za pomocą resztkowych stałych sprzężeń dipolarnych (ang. risidual dipolar coupling techniąueś) [15],

6.    wyznaczenie struktury z wykorzystaniem więzów eksperymentalnych metodami obliczeniowymi, np. (ang. simulatedannealing).

Postępowanie powyższe prowadzi do rezultatów, które są uzależnione od ilości i jakości więzów eksperymentalnych. Ponadto, zwykle wymagane jest aby odpowiedni kompleks posiadał ściśle zdefiniowaną pojedynczą strukturę, oraz wystarczająco dużą stałą trwałości, tak aby pozbyć się wszelkich efektów dynamicznych w widmach NMR. Najlepiej jest gdy ligand związany jest z biocząsteczką kowalencyjnie.

Aktualny stan badań funkcji biocząsteczek wymaga znacznie precyzyjniejszego wyznaczenia geometrii kompleksów, w tym również dla słabo oddziaływujących ligandów i/lub posiadających dynamikę prowadzącą do współistnienia kilku konformacji kompleksu.

Jest to aktualnie jeden z priorytetowych kierunków zastosowania NMR, między innymi w proteomice funkcjonalnej [16], W tym kierunku Bocian, Kozerski i wsp. [17] badali oddziaływanie kamptotecyny i pochodnych z oligomerami DNA (Rys. 5).

Badania prowadzono metodą komplementarnego zastosowania spektroskopii NMR, w tym pomiarów efektów NOE i zmian przesunięć chemicznych, z technikami modelowania molekularnego: dynamika molekularna w roztworze, obliczenia parametrów termodynamicznych kompleksowania oraz obliczenia zmian przesunięć chemicznych 'H NMR. Metoda ta pozwoliła wyznaczyć i wyselekcjonować