3870137221

STRATEGIE NMR WYZNACZANIA STRUKTUR BIAŁEK W ROZTWORZE 29

które najczęściej nie zależą znacząco od zmian konformacyjnych, przyjmuje się wartości standardowe otrzymane innymi niż spektroskopia NMR, metodami doświadczalnymi. Do wyznaczenia pozostają kąty dwuścienne, których w reszcie amino-kwasowej jest średnio pięć. Kąty' te muszą zostać wyznaczone w oparciu o więzy strukturalne otrzymywane z danych znajdujących się w widmach NMR.

Widma NMR pozwalają na wyznaczenie kilku rodzajów więzów strukturalnych. Do najważniejszych i najczęściej wykorzystywanych zaliczają się odległości pomiędzy protonami otrzymywane z pomiarów jądrowego efektu Overhauscra (NOE) [5 J. Również często wykorzystywane są wicynalne stałe sprzężenia spinowego pozwalające na bezpośrednie obliczenie odpowiedniego kąta dwuściennego z zależności Kaiplusa [7, 8]. Istnienie wiązania wodorowego może być eksperymentalnie potwierdzone obserwacją sprzężeń spinowych przez te wiązania [9], Wymienione rodzaje więzów zaliczają się do więzów krótkozasięgowych dających jedynie informacje o strukturze lokalnej. Zasięg efektu NOE w białkach nie przekracza 0,5 nra a długość wiązania wodorow ego jest jeszcze mniejsza. Przy wyznaczaniu wzajemnej orientacji odległych fragmentów cząsteczki ma miejsce kumulowanie się błędów, którymi obarczone są poszczególne więzy krótkozasięgowe.

Badania prowadzone w rozpuszczalnikach anizotropowych pozwalają na wyznaczenie niecałkowicie uśrednionych przez ruchy dyfuzyjne sprzężeń dipolowych określanych w takim przypadku terminem resztkowych sprzężeń dipolowych. Ponieważ wszystkie obserwowane w cząsteczce resztkowe sprzężenia dipolowe zostają wyznaczone względem jednego molekularnego układu współrzędnych zdefiniowanego przez osie główne tensora dyfuzji cząsteczki, więc odległości pomiędzy wektorami łączącymi pary sprzężonych dipolowo jąder nie wpływają na dokładność wyznaczenia ich wzajemnej orientacji [ 10-14], Jest to właściwość odróżniająca ten typ więzów od więzów krótkozasięgowych.

Żaden z wymienionych rodzajów więzów nie jest jednoznaczny. Proton H_A odległy o odcinek d od innego protonu H_B o znanym położeniu może znajdować się na powierzchni sfery o promieniu d, której środek wyznacza proton H_B. Do jednoznacznego określenia położenia protonu H_A potrzebna jest znajomość czterech odległości od różnych odpowiednio względem siebie zlokalizowanych protonów o znanych położeniach. Jednej wartości wicynalnej stałej sprzężenia mogą odpowiadać cztery' różne wmtości kąta dwuściennego i do usunięcia tej niejednoznaczności potrzebna jest znajomość dwóch lub trzech różnych sprzężeń wicynalnych posiadających wspólne wiązanie centralne. Spełnienie takiego warunku nie zawsze jest możliwe. Również dana wartość resztkowego sprzężenia dipolowego nic odpowiada jednemu kierunkowi odpowiedniego wektora międzyjądrowego i możliwe kierunki tworzą powierzchnie dwóch stożków eliptycznych. Z tych powodów dokładność wyznaczenia struktury przestrzennej rośnie z liczbą więzów. Powszechnie uważa się, że powinno ich być ponad 10 na jedną resztę aminokwasową.