小タンパク質の骨格折る逆骨のハイスループット測定のための統一されたNMR戦略

PFBDと呼ばれる効率的な半自動戦略（すなわち、バックボーンデータのみからのタンパク質の折りたたみのみ）が、小さなタンパク質の迅速な骨格折る倍率測定のために提示されています。バックボーン原子のみを含むNMRパラメーターを使用します。これらには、化学シフト、アミド - アミドノー、およびH結合が含まれます。バックボーン化学シフトは、HNNおよびHN（C）N実験のバリアントの直交2D投影から自動化された方法で得られます（Kumar et al。、Magn Reson Chem 50（5）：357-363、2012）Autoba（J Biomol NMR 50（3）：285-297、1011）バックボーンHボンドは、一定の時間の長距離2D-HNCOスペクトルから手動で導出されます（J AM Chem Soc 121：1601-1602、1999のCordier and Grzesiek）;アミド - アミドNOEは、最大解像度を持つ直接（1）H次元に沿ってNOEを提供する3D HNCO NOESY実験に由来しています（J BIOMOL NMR 9（1）：371-388、1997のLohrとRuterjans）。PFBDの実行に必要なすべての実験は、タンパク質の濃度と（1）H-（15）N相関スペクトルのアミドクロスピークの分散に応じて、約24〜48時間で記録および分析できます。したがって、その戦略は、その速度とシンプルさのために、NMRが一般的にX線結晶よりも好まれるレジームであるMW <10-12 kDaの小さな折り畳まれたタンパク質のハイスループット構造プロテオミクスについて、生体分子NMRコミュニティで非常に価値があると考えています。この戦略は、ここで検証され、ここでは2つの小さな球状タンパク質、ヒトユビキチン（76 AA）とチキンSH3ドメイン（62 AA）で実証されています。

An efficient semi-automated strategy called PFBD (i.e. Protein Fold from Backbone Data only) has been presented for rapid backbone fold determination of small proteins. It makes use of NMR parameters involving backbone atoms only. These include chemical shifts, amide-amide NOEs and H-bonds. The backbone chemical shifts are obtained in an automated manner from the orthogonal 2D projections of variants of HNN and HN(C)N experiments (Kumar et al., in Magn Reson Chem 50(5):357-363, 2012) using AUTOBA (Borkar et al. in J Biomol NMR 50(3):285-297, 2011); backbone H-bonds are manually derived from constant time long-range 2D-HnCO spectrum (Cordier and Grzesiek in J Am Chem Soc 121:1601-1602, 1999); and amide-amide NOEs are derived from 3D HNCO NOESY experiment which provides NOEs along the direct (1)H dimension that has maximum resolution (Lohr and Ruterjans in J Biomol NMR 9(1):371-388, 1997). All the experiments needed for the execution of PFBD can be recorded and analyzed in about 24-48 h depending upon the concentration of the protein and dispersion of amide cross-peaks in the (1)H-(15)N correlation spectrum. Thus, we believe that the strategy, because of its speed and simplicity will be very valuable in Biomolecular NMR community for high-throughput structural proteomics of small folded proteins of MW < 10-12 kDa, the regime where NMR is generally preferred over X-ray crystallography. The strategy has been validated and demonstrated here on two small globular proteins: human ubiquitin (76 aa) and chicken SH3 domain (62 aa).