1 H-detektierte Festkörper-NMR-Studien wasserunzugänglicher Proteine in vitro und in situ

Abstract

1H-Detektion kann die spektrale Empfindlichkeit in der Festkörper-NMR-Spektroskopie stark verbessern und erlaubt dadurch Studien komplexerer Proteine. Zur 1H-Detektion müssen jedoch austauschbare Wasserprotonen in ansonsten perdeuterierte Proteine eingeführt werden. Diese Vorbedingung hat bisweilen Studien wasserunzugänglicher Proteine stark erschwert. Hier präsentieren wir eine Methode, welche die hochaufgelöste 1H-Detektion wasserunzugänglicher Proteine ermöglicht und selbst in hochkomplexen Medien wie zellulären Oberflächen funktioniert. Wir demonstrieren unsere Methode am Beispiel des K+-Kanals KcsA in Liposomen sowie in situ in nativen bakteriellen Zellmembranen. Wir verwenden unsere Daten für eine Analyse der KcsA-Dynamik und zeigen, dass der Selektivitätsfilter, der in K+-Kanälen hochkonserviert vorliegt und kritisch für die Ionenleitfähigkeit ist, ausgeprägte molekulare Flexibilität aufweist.