Der starre Kern und die flexible Oberfläche von Amyloidfibrillen – Magic‐Angle‐Spinning NMR Spektroskopie von aromatischen Resten. (27th March 2023)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Becker, Lea Marie; Berbon, Mélanie; Vallet, Alicia; Grelard, Axelle; Morvan, Estelle; Bardiaux, Benjamin; Lichtenecker, Roman; Ernst, Matthias; Loquet, Antoine; Schanda, Paul
• Is Part Of: Angewandte Chemie. Volume 135:Number 19(2023)
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• Publication Date: 2023-03-27
• Subjects: Aromatische Seitenketten -- Isotopenmarkierung -- Proteindynamik -- Ringflips -- Spinrelaxation; Chemistry -- Periodicals; 540
• DOI: 10.1002/ange.202219314
• Languages: English
• ISSNs: 0044-8249

Abstract

Abstract: Aromatische Seitenketten sind wichtige Indikatoren für die Plastizität von Proteinen und bilden oft entscheidende Kontakte bei Protein‐Protein‐Wechselwirkungen. Wir untersuchten aromatische Reste in den beiden strukturell homologen cross‐β Amyloidfibrillen HET‐s und HELLF mit Hilfe eines spezifischen Ansatzes zur Isotopenmarkierung und Festkörper NMR mit Drehung am magischen Winkel. Das dynamische Verhalten der aromatischen Reste Phe und Tyr deutet darauf hin, dass der hydrophobe Amyloidkern starr ist und keine Anzeichen von "atmenden Bewegungen" auf einer Zeitskala von Hunderten von Millisekunden zeigt. Aromatische Reste, die exponiert an der Fibrillenoberfläche sitzen, haben zwar eine starre Ringachse, weisen aber Ringflips auf verschiedenen Zeitskalen von Nanosekunden bis Mikrosekunden auf. Unser Ansatz bietet einen direkten Einblick in die Bewegungen des hydrophoben Kerns und ermöglicht eine bessere Bewertung der Konformationsheterogenität, die aus einem NMR‐Strukturensemble einer solchen Cross‐β‐Amyloidstruktur hervorgeht. Abstract : Aromatische Ringflips sind ein Kennzeichen von „atmenden Bewegungen" in Proteinen. Aber lässt die unendlich lange β‐Faltblattstruktur von Amyloiden solche Bewegungen zu? In dieser Studie werden spezifische Isotopenmarkierung und Festkörper‐NMR auf zwei Amyloidfibrillen angewendet, um zu zeigen, dass sich die Bewegung der aromatischen Ringe zwischen dem Kern und der Oberfläche der Fibrille stark unterscheidet.