帯域選択的同性核分解によるペプチドの残基特異的酸解離定数の測定（1）H NMR

ペプチド中のアミノ酸残基の側鎖酸性基の酸解離定数は、酸性群の近くにある炭素結合レポータープロトンの共鳴を分解できる場合、1H NMRによって決定できます。ここでは、バンド選択的同性核分解（BASHD）TOCSY実験の解像度の増加が、残基特異的、副鎖酸解離定数の測定のためにNMR法の適用範囲を大幅に拡張し、ペプチドの複数の残基の複数の残基を含むペプチドの測定の範囲を大幅に拡張することを報告します。同じアミノ酸。化学シフト-PH滴定曲線は、pHの関数として測定されたbashd-tocsyスペクトルのレポータープロトンのクロスピークから得られます。この方法は、バックボーンカルファプロトンの共鳴の化学的シフトにシーケンス依存の違いを使用し、カルファマルチプレットの崩壊からF1次元のシングレットへのbashd-tocsyスペクトルの分解能の増加に基づいて、サイドチェーンレポーターの共鳴を解決します陽子。メソッドの適用は、ヘキサデカペプチドAC-SrgkakvkkvkdQtk-NH2の6つのリジン残基の各鎖アンモニウム基の残基特異的PKA値を決定することによって実証されます。化学シフト-PH滴定曲線は、Bashd-Tocsyスペクトルの分解されたCalphah-Cepsilonh2 Tocsyクロスピークからのリジン側鎖Cepsilonh2レポータープロトンについて得られました。6つのアンモニウム基の相対酸性は、pH非依存的な方法による残基特異的化学シフト-PH滴定データからも決定され、残基特異的PKAを使用したプロトン化微小スペシの分数濃度の計算も説明されています。

Acid dissociation constants of side-chain acidic groups of amino acid residues in peptides can be determined by 1H NMR, provided resonances can be resolved for carbon-bonded reporter protons located near the acidic group. We report here that the increased resolution of the band-selective homonuclear-decoupled (BASHD) TOCSY experiment greatly extends the range of application of the NMR method for determination of residue-specific, side-chain acid dissociation constants of peptides that contain multiple residues of the same amino acid. Chemical shift-pH titration curves are obtained from cross-peaks for reporter protons in BASHD-TOCSY spectra measured as a function of pH. The method is based on using sequence-dependent differences in the chemical shifts of resonances for the backbone CalphaH protons and the increased resolution in BASHD-TOCSY spectra from collapse of CalphaH multiplets to singlets in the F1 dimension to resolve resonances for the side-chain reporter protons. Application of the method is demonstrated by determination of residue-specific pKA values for each of the side-chain ammonium groups of the six lysine residues in the hexadecapeptide Ac-SRGKAKVKAKVKDQTK-NH2. Chemical shift-pH titration curves were obtained for the lysine side-chain CepsilonH2 reporter protons from their resolved CalphaH-CepsilonH2 TOCSY cross-peaks in BASHD-TOCSY spectra. Relative acidities of the six ammonium groups were also determined from the residue specific chemical shift-pH titration data by a pH-independent method, and calculation of fractional concentrations of protonation microspecies using the residue-specific pKAs is also described.