Solid-state NMR on bacterial cells: Selective cell wall signal enhancement and resolution improvement using dynamic nuclear polarization

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 13, 2013, Pages 5105-5110

  Takahashi, Hiroki ^a   Ayala, Isabel ^b   Bardet, Michel ^a   De Paëpe, Gaël ^a   Simorre, Jean Pierre ^b   Hediger, Sabine ^a  

^a UNIV GRENOBLE ALPES   (France)

^b INSTITUT DE BIOLOGIE STRUCTURALE   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BACILLUS SUBTILIS; CELL WALL POLYMERS; DYNAMIC NUCLEAR POLARIZATION; MATERIAL SURFACE; RADICAL CONCENTRATION; RESOLUTION IMPROVEMENT; SIGNAL ENHANCEMENT; SOLID-STATE NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE;

BINDING ENERGY; CELL MEMBRANES; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; SOLID STATE PHYSICS; SPIN POLARIZATION;

CYTOLOGY;

PEPTIDOGLYCAN;

ARTICLE; BACILLUS SUBTILIS; BACTERIAL CELL; BINDING AFFINITY; CELL WALL; DYNAMIC NUCLEAR POLARIZATION; NONHUMAN; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; SOLID STATE;

BACTERIA; CELL WALL; CYCLIC N-OXIDES; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; MODELS, BIOLOGICAL; PEPTIDOGLYCAN; PROPANOLS;

EID: 84875791169     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja312501d     Document Type: Article

References (42)

1. Kern, T.; Hediger, S.; Mueller, P.; Giustini, C.; Joris, B.; Bougault, C.; Vollmer, W.; Simorre, J.-P. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5618-5619
2. Sharif, S.; Singh, M.; Kim, S. J.; Schaefer, J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7023-7030
3. Kern, T.; Giffard, M.; Hediger, S.; Amoroso, A.; Giustini, C.; Bui, N. K.; Joris, B.; Bougault, C.; Vollmer, W.; Simorre, J. P. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 10911-10919
4. Dick-Perez, M.; Zhang, Y. A.; Hayes, J.; Salazar, A.; Zabotina, O. A.; Hong, M. Biochemistry 2011, 50, 989-1000
5. Zhou, X. X.; Cegelski, L. Biochemistry 2012, 51, 8143-8153
6. Barnes, A. B.; De Paepe, G.; van der Wel, P. C. A.; Hu, K. N.; Joo, C.; Bajaj, V. S.; Mak-Jurkauskas, M. L.; Sirigiri, J. R.; Herzfeld, J.; Temkin, R. J.; Griffin, R. G. Appl. Magn. Reson. 2008, 34, 237-263
7. Fujiwara, T.; Ramamoorthy, A. In Annu. Rep. NMR Spectrosc.; Webb, G. A., Ed.;; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2006; Vol. 58, p 155-175.
8. Hall, D. A.; Maus, D. C.; Gerfen, G. J.; Inati, S. J.; Becerra, L. R.; Dahlquist, F. W.; Griffin, R. G. Science 1997, 276, 930-932
9. Rosay, M.; Tometich, L.; Pawsey, S.; Bader, R.; Schauwecker, R.; Blank, M.; Borchard, P. M.; Cauffman, S. R.; Felch, K. L.; Weber, R. T.; Temkin, R. J.; Griffin, R. G.; Maas, W. E. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 5850-5860
10. Lee, D.; Takahashi, H.; Thankamony, A. S. L.; Dacquin, J. P.; Bardet, M.; Lafon, O.; De Paepe, G. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18491-18494
11. Lesage, A.; Lelli, M.; Gajan, D.; Caporini, M. A.; Vitzthum, V.; Miéville, P.; Alauzun, J.; Roussey, A.; Thieuleux, C.; Mehdi, A.; Bodenhausen, G.; Copéret, C.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15459-15461
12. Renault, M.; Pawsey, S.; Bos, M. P.; Koers, E. J.; Nand, D.; Tommassen-van Boxtel, R.; Rosay, M.; Tommassen, J.; Maas, W. E.; Baldus, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 2998-3001
13. Jacso, T.; Franks, W. T.; Rose, H.; Fink, U.; Broecker, J.; Keller, S.; Oschkinat, H.; Reif, B. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 432-435
14. Vollmer, W.; Blanot, D.; de Pedro, M. A. FEMS Microbiol. Rev. 2008, 32, 149-167
15. Chaput, C.; Boneca, I. G. Microbes Infect. 2007, 9, 637-647
16. Lebeer, S.; Vanderleyden, J.; De Keersmaecker, S. C. J. Nat. Rev. Microbiol. 2010, 8, 171-184
17. Song, C.; Hu, K. N.; Joo, C. G.; Swager, T. M.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11385-11390
18. van der Wel, P. C. A.; Hu, K. N.; Lewandoswki, J.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10840-10846
19. Bajaj, V. S.; Mak-Jurkauskas, M. L.; Belenky, M.; Herzfeld, J.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 9244-9249
20. Reggie, L.; Lopez, J. J.; Collinson, I.; Glaubitz, C.; Lorch, M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19084-19086
21. Lange, S.; Linden, A. H.; Akbey, U.; Franks, W. T.; Loening, N. M.; van Rossum, B. J.; Oschkinat, H. J. Magn. Reson. 2012, 216, 209-212
22. Rossini, A. J.; Zagdoun, A.; Lelli, M.; Gajan, D.; Rascon, F.; Rosay, M.; Maas, W. E.; Copéret, C.; Lesage, A.; Emsley, L. Chem. Sci. 2012, 3, 108-115
23. Takahashi, H.; Lee, D.; Dubois, L.; Bardet, M.; Hediger, S.; De Paëpe, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 11766-11769
24. Linden, A. H.; Franks, W. T.; Akbey, U.; Lange, S.; van Rossum, B. J.; Oschkinat, H. J. Biomol. NMR 2011, 51, 283-292
25. Siemer, A. B.; Huang, K. Y.; McDermott, A. E. Plos One 2012, 7, e47242
26. Rossini, A. J.; Zagdoun, A.; Hegner, F.; Schwarzwalder, M.; Gajan, D.; Coperet, C.; Lesage, A.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16899-16908
27. Renault, M.; Tommassen-van Boxtel, R.; Bos, M. P.; Post, J. A.; Tommassen, J.; Baldus, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 4863-4868
28. Harris, C. L.; Toner, M.; Hubel, A.; Cravalho, E. G.; Yarmush, M. L.; Tompkins, R. G. Cryobiology 1991, 28, 436-444
29. Loretz, L. J.; Li, A. P.; Flye, M. W.; Wilson, A. G. E. Xenobiotica 1989, 19, 489-498
30. Severin, A.; Tomasz, A. J. Bacteriol. 1996, 178, 168-174
31. Girardin, S. E.; Boneca, I. G.; Carneiro, L. A. M.; Antignac, A.; Jehanno, M.; Viala, J.; Tedin, K.; Taha, M. K.; Labigne, A.; Zahringer, U.; Coyle, A. J.; Bertin, J.; Sansonetti, P. J.; Philpott, D. J. Science 2003, 300, 1584-1587
32. Kessenikh, A. V.; Manenkov, A. A.; Pyatnitskii, G. I. Sov. Phys. Solid State 1964, 6, 641-643
33. Hwang, C. F.; Hill, D. A. Phys. Rev. Lett. 1967, 19, 1011-1013
34. Wollan, D. S. Phys. Rev. B 1976, 13, 3671-3685
35. Maly, T.; Debelouchina, G. T.; Bajaj, V. S.; Hu, K. N.; Joo, C. G.; Mak-Jurkauskas, M. L.; Sirigiri, J. R.; van der Wel, P. C.; Herzfeld, J.; Temkin, R. J.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 2008, 128, 052211
36. Hu, K. N.; Song, C.; Yu, H. H.; Swager, T. M.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 2008, 128, 052302
37. Hu, K. N.; Debelouchina, G. T.; Smith, A. A.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 2011, 134, 125105
38. Negoro, M.; Nakayama, K.; Tateishi, K.; Kagawa, A.; Takeda, K.; Kitagawa, M. J. Chem. Phys. 2010, 133, 154504
39. Takahashi, H.; Akutsu, H.; Fujiwara, T. J. Chem. Phys. 2008, 129, 154504
40. Linden, A. H.; Lange, S.; Franks, W. T.; Akbey, U.; Specker, E.; van Rossum, B. J.; Oschkinat, H. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19266-19269
41. Akbey, U.; Franks, W. T.; Linden, A.; Lange, S.; Griffin, R. G.; van Rossum, B. J.; Oschkinat, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 7803-7806
42. Hohwy, M.; Rienstra, C. M.; Jaroniec, C. P.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 1999, 110, 7983-7992