Studying molecular 3D structure and dynamics by high-resolution solid-state NMR: Application to 1-tyrosine-ethylester

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 109, Issue 11, 2005, Pages 2436-2442

  Seidel, Karsten ^a   Etzkorn, Manuel ^a   Sonnenberg, Lars ^a   Griesinger, Christian ^a   Sebald, Angelika ^b   Baldus, Marc ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUTE FOR BIOPHYSICAL CHEMISTRY   (Germany)

^b UNIVERSITÄT BAYREUTH   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANNEALING; CONFORMATIONS; LOW TEMPERATURE EFFECTS; MOLECULAR DYNAMICS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; POLARIZATION; PROTEINS; PROTONS; QUANTUM THEORY;

MOLECULAR 3D STRUCTURE; NUCLEAR SPIN; SOLID STATE; STRUCTURE DETERMINATION; TORSION ANGLES;

ELECTRONIC STRUCTURE;

DRUG DERIVATIVE; ESTER; TYROSINE;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY;

ESTERS; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; MODELS, MOLECULAR; TYROSINE;

EID: 15744392974     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp045605m     Document Type: Article

References (57)

1. Brown, S. P.; Spiess, H. W. Chem. Rev. 2001, 101, 4125-4155; Tycko, R. Curr. Opin. Chem. Biol. 2000, 4, 500-506; Luca, S.; Heise, H.; Baldus, M. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 858-865.
2. Brown, S. P.; Spiess, H. W. Chem. Rev. 2001, 101, 4125-4155; Tycko, R. Curr. Opin. Chem. Biol. 2000, 4, 500-506; Luca, S.; Heise, H.; Baldus, M. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 858-865.
3. Brown, S. P.; Spiess, H. W. Chem. Rev. 2001, 101, 4125-4155; Tycko, R. Curr. Opin. Chem. Biol. 2000, 4, 500-506; Luca, S.; Heise, H.; Baldus, M. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 858-865.
4. Griffin, R. G. Nat. Struct. Biol. 1998, 5, 508-512.
5. Opella, S. J.; Marassi, F. M. Chem. Rev. 2004, 104, 3587-3606.
6. Dusold, S.; Sebald, A. Annu. Rep. NMR Spectrosc. 2000, 41, 185-264; Levitt, M. H. In Encyclopedia of Nuclear Magnetic Resonance: Supplementary Volume; Grant, D. M., Harris, R. K., Eds.; Wiley: Chichester, 2002; pp 165-196.
7. Dusold, S.; Sebald, A. Annu. Rep. NMR Spectrosc. 2000, 41, 185-264; Levitt, M. H. In Encyclopedia of Nuclear Magnetic Resonance: Supplementary Volume; Grant, D. M., Harris, R. K., Eds.; Wiley: Chichester, 2002; pp 165-196.
8. Cross, T. A.; Opella, S. J. Curr. Opin. Struct. Biol. 1994, 4, 574-581; Petkova, A. T.; Ishii, Y.; Balbach, J. J.; Antzutkin, O. N.; Leapman, R. D.; Delaglio, F.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 16742-16747; Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Astrof, N. S.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 16748-16753; Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Bajaj, V. S.; McMahon, M. T.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 711-716; Castellani, F.; van Rossum, B.; Diehl, A.; Schubert, M.; Rehbein, K.; Oschkinat, H. Nature 2002, 420, 98-102; Rienstra, C. M.; Tucker-Kellogg, L.; Jaroniec, C. P.; Hohwy, M.; Reif, B.; McMahon, M. T.; Tidor, B.; Lozano-Perez, T.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 10260-10265.
9. Cross, T. A.; Opella, S. J. Curr. Opin. Struct. Biol. 1994, 4, 574-581; Petkova, A. T.; Ishii, Y.; Balbach, J. J.; Antzutkin, O. N.; Leapman, R. D.; Delaglio, F.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 16742-16747; Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Astrof, N. S.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 16748-16753; Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Bajaj, V. S.; McMahon, M. T.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 711-716; Castellani, F.; van Rossum, B.; Diehl, A.; Schubert, M.; Rehbein, K.; Oschkinat, H. Nature 2002, 420, 98-102; Rienstra, C. M.; Tucker-Kellogg, L.; Jaroniec, C. P.; Hohwy, M.; Reif, B.; McMahon, M. T.; Tidor, B.; Lozano-Perez, T.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 10260-10265.
10. Cross, T. A.; Opella, S. J. Curr. Opin. Struct. Biol. 1994, 4, 574-581; Petkova, A. T.; Ishii, Y.; Balbach, J. J.; Antzutkin, O. N.; Leapman, R. D.; Delaglio, F.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 16742-16747; Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Astrof, N. S.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 16748-16753; Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Bajaj, V. S.; McMahon, M. T.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 711-716; Castellani, F.; van Rossum, B.; Diehl, A.; Schubert, M.; Rehbein, K.; Oschkinat, H. Nature 2002, 420, 98-102; Rienstra, C. M.; Tucker-Kellogg, L.; Jaroniec, C. P.; Hohwy, M.; Reif, B.; McMahon, M. T.; Tidor, B.; Lozano-Perez, T.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 10260-10265.
11. Cross, T. A.; Opella, S. J. Curr. Opin. Struct. Biol. 1994, 4, 574-581; Petkova, A. T.; Ishii, Y.; Balbach, J. J.; Antzutkin, O. N.; Leapman, R. D.; Delaglio, F.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 16742-16747; Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Astrof, N. S.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 16748-16753; Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Bajaj, V. S.; McMahon, M. T.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 711-716; Castellani, F.; van Rossum, B.; Diehl, A.; Schubert, M.; Rehbein, K.; Oschkinat, H. Nature 2002, 420, 98-102; Rienstra, C. M.; Tucker-Kellogg, L.; Jaroniec, C. P.; Hohwy, M.; Reif, B.; McMahon, M. T.; Tidor, B.; Lozano-Perez, T.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 10260-10265.
12. Cross, T. A.; Opella, S. J. Curr. Opin. Struct. Biol. 1994, 4, 574-581; Petkova, A. T.; Ishii, Y.; Balbach, J. J.; Antzutkin, O. N.; Leapman, R. D.; Delaglio, F.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 16742-16747; Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Astrof, N. S.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 16748-16753; Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Bajaj, V. S.; McMahon, M. T.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 711-716; Castellani, F.; van Rossum, B.; Diehl, A.; Schubert, M.; Rehbein, K.; Oschkinat, H. Nature 2002, 420, 98-102; Rienstra, C. M.; Tucker-Kellogg, L.; Jaroniec, C. P.; Hohwy, M.; Reif, B.; McMahon, M. T.; Tidor, B.; Lozano-Perez, T.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 10260-10265.
13. Cross, T. A.; Opella, S. J. Curr. Opin. Struct. Biol. 1994, 4, 574-581; Petkova, A. T.; Ishii, Y.; Balbach, J. J.; Antzutkin, O. N.; Leapman, R. D.; Delaglio, F.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 16742-16747; Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Astrof, N. S.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 16748-16753; Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Bajaj, V. S.; McMahon, M. T.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 711-716; Castellani, F.; van Rossum, B.; Diehl, A.; Schubert, M.; Rehbein, K.; Oschkinat, H. Nature 2002, 420, 98-102; Rienstra, C. M.; Tucker-Kellogg, L.; Jaroniec, C. P.; Hohwy, M.; Reif, B.; McMahon, M. T.; Tidor, B.; Lozano-Perez, T.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 10260-10265.
14. Nomura, K.; Takegoshi, K.; Terao, T.; Uchida, K.; Kainosho, M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 4064-4065; Lange, A.; Becker, S.; Seidel, K.; Pongs, O.; Baldus, M. Angew. Chem., Int. Ed. Engl., in press.
15. Nomura, K.; Takegoshi, K.; Terao, T.; Uchida, K.; Kainosho, M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 4064-4065; Lange, A.; Becker, S.; Seidel, K.; Pongs, O.; Baldus, M. Angew. Chem., Int. Ed. Engl., in press.
16. Lange, A.; Seidel, K.; Verdier, L.; Luca, S.; Baldus, M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12640-12648.
17. Palmer, A. G.; Williams, J.; McDermott, A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13293-13310.
18. Seelig, J.; Gally, H. U. Biochemistry 1976, 15, 5199-5204.
19. Schmidt-Rohr, K.; Spiess, H. W. Multidimensional Solid-state NMR and Polymers; Academic Press: London/San Diego, 1994.
20. Torchia, D. A. Annu. Rev. Biophys. Bioeng. 1984, 13, 125-144;
21. Keniry, M. A.; Gutowsky, H. S.; Oldfield, E. Nature 1984, 307, 383-386;
22. Lewis, B. A.; Harbison, G. S.; Herzfeld, J.; Griffin, R. G. Biochemistry 1985, 24, 4671-4679.
23. Frey, M. H.; Diverdi, J. A.; Opella, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 7311-7315.
24. Helluy, X.; Sebald, A. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3290-3296.
25. Andrew, E. R.; Bradbury, A.; Eades, R. G. Nature 1958, 182, 1659.
26. Luca, S.; White, J. F.; Sohal, A. K.; Filippov, D. V.; van Boom, J. H.; Grisshammer, R.; Baldus, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 10706-10711.
27. Pieret, A. F.; Durant, F.; Griffe, M.; Germain, G. Acta Crystallogr., Sect. B - Struct. Crystallogr. Cryst. Chem. 1970, B 26, 2117-2119.
28. Bennett, A. E.; Rienstra, C. M.; Auger, M.; Lakshmi, K. V.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 6951-6958.
29. Lange, A.; Luca, S.; Baldus, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 9704-9705.
30. Heise, H.; Seidel, K.; Etzkorn, M.; Becker, S.; Baldus, M. J. Magn. Reson. 2005, 173, 64-74.
31. Hartmann, S. R.; Hahn, E. L. Phys. Rev. 1962, 128, 2042-2053; Pines, A.; Gibby, M. G.; Waugh, J. S. J. Chem. Phys. 1973, 59, 569-590.
32. Hartmann, S. R.; Hahn, E. L. Phys. Rev. 1962, 128, 2042-2053; Pines, A.; Gibby, M. G.; Waugh, J. S. J. Chem. Phys. 1973, 59, 569-590.
33. Lange, A. Diploma thesis, University Göttingen, 2002.
34. Etzkorn, M.; Böckmann, A.; Lange, A.; Baldus, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14746-14751.
35. Takegoshi, K.; Nomura, K.; Terao, T. Chem. Phys. Lett. 1995, 232, 424-428.
36. Costa, P. R.; Sun, B. Q.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10821-10830.
37. Sonnenberg, L.; Luca, S.; Baldus, M. J. Magn. Reson. 2004, 166, 100-110.
38. Lee, M.; Goldburg, W. I. Phys. Rev. 1965, 140, 1261-1271.
39. Bielecki, A.; Kolbert, A. C.; Levitt, M. H. Chem. Phys. Lett. 1989, 155, 341-346.
40. Raleigh, D. P.; Levitt, M. H.; Griffin, R. G. Chem. Phys. Lett. 1988, 146, 71-76.
41. Smith, S. A.; Levante, T. O.; Meier, B. H.; Ernst, R. R. J. Magn. Reson. Ser. A 1994, 106, 75-105; Metz, G.; Wu, X. L.; Smith, S. O. J. Magn. Reson., Ser. A 1994, 110, 219-227.
42. Smith, S. A.; Levante, T. O.; Meier, B. H.; Ernst, R. R. J. Magn. Reson. Ser. A 1994, 106, 75-105; Metz, G.; Wu, X. L.; Smith, S. O. J. Magn. Reson., Ser. A 1994, 110, 219-227.
43. Hong, M.; Yao, X. L.; Jakes, K.; Huster, D. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7355-7364.
44. Baldus, M. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 2002, 41, 1-47.
45. Munowitz, M.; Aue, W. P.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 1982, 77, 1686-1689.
46. Brunger, A. T.; Adams, P. D.; Clore, G. M.; DeLano, W. L.; Gros, P.; Grosse-Kunstleve, R. W.; Jiang, J. S.; Kuszewski, J.; Nilges, M.; Pannu, N. S.; Read, R. J.; Rice, L. M.; Simonson, T.; Warren, G. L. Acta Crystallogr., Sect. D - Biol. Crystallogr. 1998, 54, 905-921.
47. Nilges, M. Curr. Opin. Struct. Biol. 1996, 6, 617-623.
48. Tycko, R.; Ishii, Y. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6606-6607; de Boer, I.; Matysik, J.; Amakawa, M.; Yagai, S.; Tamiaki, H.; Holzwarth, A. R.; de Groot, H. J. M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13374-13375.
49. Tycko, R.; Ishii, Y. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6606-6607; de Boer, I.; Matysik, J.; Amakawa, M.; Yagai, S.; Tamiaki, H.; Holzwarth, A. R.; de Groot, H. J. M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13374-13375.
50. Baldus, M.; Tomaselli, M.; Meier, B. H.; Ernst, R. R. Chem. Phys. Lett. 1994, 230, 329-336; Baldus, M.; Meier, B. H. J. Magn. Reson. 1997, 128, 172-193.
51. Baldus, M.; Tomaselli, M.; Meier, B. H.; Ernst, R. R. Chem. Phys. Lett. 1994, 230, 329-336; Baldus, M.; Meier, B. H. J. Magn. Reson. 1997, 128, 172-193.
52. Dusold, S.; Sobald, A. J. Magn. Reson. 2000, 145, 340-356.
53. Caravatti, P.; Braunschweiler, L.; Ernst, R. R. Chem. Phys. Lett. 1983, 100, 305-310; Gross, J. D.; Warschawski, D. E.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 796-802.
54. Caravatti, P.; Braunschweiler, L.; Ernst, R. R. Chem. Phys. Lett. 1983, 100, 305-310; Gross, J. D.; Warschawski, D. E.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 796-802.
55. van Rossum, B. J.; de Groot, C. P.; Ladizhansky, V.; Vega, S.; de Groot, H. J. M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3465-3472.
56. Lipari, G.; Szabo, A. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 4546-4559.
57. Raleigh, D. P.; Creuzet, F.; Gupta, S. K. D.; Levitt, M. H.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 4502-4503.