• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

核苷酸的定点自旋标记及在生物相关环境中使用细胞内电子顺磁共振技术来测定长程距离。

Site-directed spin-labeling of nucleotides and the use of in-cell EPR to determine long-range distances in a biologically relevant environment.

机构信息

Department of Chemistry, Konstanz Research School of Chemical Biology and Zukunftskolleg, University of Konstanz, Konstanz, Germany.

出版信息

Nat Protoc. 2013 Jan;8(1):131-47. doi: 10.1038/nprot.2012.136. Epub 2012 Dec 20.

DOI:10.1038/nprot.2012.136
PMID:23257982
Abstract

Double electron-electron resonance (DEER) is an electron paramagnetic resonance (EPR) technique used to determine distance distributions in the nanometer range between spin labels by measuring their dipole-dipole interactions. Here we describe how in-cell DEER can be applied to spin-labeled DNA sequences to unravel their conformations in living cells by long-range distance measurements in cellula. As EPR detects unpaired electron spins only, diamagnetic molecules provide no background and do not reduce detection sensitivity of the specific signal. Compared with in-cell NMR spectroscopy, low concentrations of spin-labeled molecules can be used owing to the higher sensitivity of EPR per spin. This protocol describes the synthesis of the spin labels, their introduction in DNA strands, the injection of labeled DNA solutions in cells and the performance of in-cell EPR measurements. Completion of the entire protocol takes ~20 d.

摘要

双电子电子共振(DEER)是一种电子顺磁共振(EPR)技术,用于通过测量其偶极-偶极相互作用来确定纳米范围内自旋标记物之间的距离分布。在这里,我们描述了如何将细胞内 DEER 应用于自旋标记的 DNA 序列,通过在细胞内进行长程距离测量来揭示其在活细胞中的构象。由于 EPR 仅检测不成对的电子自旋,抗磁性分子不会提供背景并且不会降低特定信号的检测灵敏度。与细胞内 NMR 光谱学相比,由于每个自旋的 EPR 灵敏度更高,可以使用低浓度的自旋标记分子。该方案描述了自旋标记物的合成,它们在 DNA 链中的引入,标记 DNA 溶液在细胞中的注入以及细胞内 EPR 测量的性能。整个方案的完成大约需要 20 天。

相似文献

1
Site-directed spin-labeling of nucleotides and the use of in-cell EPR to determine long-range distances in a biologically relevant environment.核苷酸的定点自旋标记及在生物相关环境中使用细胞内电子顺磁共振技术来测定长程距离。
Nat Protoc. 2013 Jan;8(1):131-47. doi: 10.1038/nprot.2012.136. Epub 2012 Dec 20.
2
Distance determination in proteins inside Xenopus laevis oocytes by double electron-electron resonance experiments.利用双电子-电子共振实验测定非洲爪蟾卵母细胞内的蛋白质的距离。
J Am Chem Soc. 2010 Jun 23;132(24):8228-9. doi: 10.1021/ja906104e.
3
EPR Techniques to Probe Insertion and Conformation of Spin-Labeled Proteins in Lipid Bilayers.用于探测自旋标记蛋白质在脂质双层中的插入和构象的电子顺磁共振技术
Methods Mol Biol. 2019;2003:493-528. doi: 10.1007/978-1-4939-9512-7_21.
4
Gd(III)-PyMTA label is suitable for in-cell EPR.镝(III)-PyMTA 标记适合细胞内 EPR。
J Am Chem Soc. 2014 Oct 29;136(43):15366-78. doi: 10.1021/ja508274d. Epub 2014 Oct 17.
5
Long-range distance determination in a DNA model system inside Xenopus laevis oocytes by in-cell spin-label EPR.通过细胞内自旋标记电子顺磁共振技术在非洲爪蟾卵母细胞内的DNA模型系统中进行远距离测定。
Chembiochem. 2011 Sep 5;12(13):1992-5. doi: 10.1002/cbic.201100281. Epub 2011 Jul 1.
6
Versatile Trityl Spin Labels for Nanometer Distance Measurements on Biomolecules In Vitro and within Cells.用于生物分子在体外和细胞内纳米距离测量的多功能三苯甲基自旋标记物。
Angew Chem Int Ed Engl. 2017 Jan 2;56(1):177-181. doi: 10.1002/anie.201609085. Epub 2016 Dec 5.
7
Site-directed spin labeling measurements of nanometer distances in nucleic acids using a sequence-independent nitroxide probe.使用不依赖序列的氮氧自由基探针进行核酸中纳米距离的定点自旋标记测量。
Nucleic Acids Res. 2006;34(17):4722-30. doi: 10.1093/nar/gkl546. Epub 2006 Sep 10.
8
Structural characterization of quadruplex DNA with in-cell EPR approaches.利用细胞内 EPR 方法对四链体 DNA 进行结构表征。
Bioorg Med Chem. 2013 Oct 15;21(20):6156-61. doi: 10.1016/j.bmc.2013.04.014. Epub 2013 Apr 16.
9
Gd3+ spin labeling for distance measurements by pulse EPR spectroscopy.用于通过脉冲电子顺磁共振光谱法进行距离测量的钆离子(Gd3+)自旋标记
Phys Chem Chem Phys. 2014 Jun 7;16(21):9685-99. doi: 10.1039/c3cp53822b.
10
Long-range distance determinations in biomacromolecules by EPR spectroscopy.利用电子顺磁共振波谱法测定生物大分子中的远程距离
Q Rev Biophys. 2007 Feb;40(1):1-53. doi: 10.1017/S003358350700460X. Epub 2007 Jun 13.

引用本文的文献

1
Conformational Heterogeneity of β-Barrel Membrane Proteins Observed In Situ Using Orthogonal Spin Labels and Pulsed ESR Spectroscopy.使用正交自旋标记和脉冲 ESR 光谱原位观察 β-桶膜蛋白的构象异质性。
Methods Mol Biol. 2024;2778:237-257. doi: 10.1007/978-1-0716-3734-0_15.
2
Exploring the dynamics and structure of PpiB in living Escherichia coli cells using electron paramagnetic resonance spectroscopy.利用电子顺磁共振波谱技术研究活大肠杆菌细胞中 PpiB 的动态和结构。
Protein Sci. 2024 Mar;33(3):e4903. doi: 10.1002/pro.4903.
3
On the modeling of amplitude-sensitive electron spin resonance (ESR) detection using voltage-controlled oscillator (VCO)-based ESR-on-a-chip detectors.

本文引用的文献

1
Conformations of individual quadruplex units studied in the context of extended human telomeric DNA.研究延伸的人类端粒 DNA 中单个四联体单位构象。
Chem Commun (Camb). 2012 Aug 25;48(66):8258-60. doi: 10.1039/c2cc32012f. Epub 2012 Apr 24.
2
Membrane proteins, magic-angle spinning, and in-cell NMR.膜蛋白、魔角旋转与细胞内核磁共振
Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Mar 27;109(13):4715-6. doi: 10.1073/pnas.1201502109. Epub 2012 Mar 12.
3
Intracellular conformations of human telomeric quadruplexes studied by electron paramagnetic resonance spectroscopy.
基于压控振荡器(VCO)的片上电子自旋共振(ESR)探测器的幅度敏感电子自旋共振(ESR)检测建模
Magn Reson (Gott). 2021 Sep 7;2(2):699-713. doi: 10.5194/mr-2-699-2021. eCollection 2021.
4
Synthesis of mono-nitroxides and of bis-nitroxides with varying electronic through-bond communication.单氮氧化物和具有不同电子贯穿键相互作用的双氮氧化物的合成。
Org Biomol Chem. 2023 Jan 4;21(2):375-385. doi: 10.1039/d2ob01863b.
5
Oocytes Preparation for in-Cell EPR Spectroscopy.用于细胞内电子顺磁共振波谱的卵母细胞制备
Bio Protoc. 2018 Apr 5;8(7):e2798. doi: 10.21769/BioProtoc.2798.
6
Towards Profiling of the G-Quadruplex Targeting Drugs in the Living Human Cells Using NMR Spectroscopy.利用 NMR 光谱技术在活体细胞中对 G-四链体靶向药物进行分析。
Int J Mol Sci. 2021 Jun 3;22(11):6042. doi: 10.3390/ijms22116042.
7
Paramagnetic-iterative relaxation matrix approach: extracting PRE-restraints from NOESY spectra for 3D structure elucidation of biomolecules.顺磁弛豫矩阵方法:从 NOESY 谱中提取 PRE 约束用于生物分子的 3D 结构解析。
J Biomol NMR. 2019 Dec;73(12):699-712. doi: 10.1007/s10858-019-00282-0. Epub 2019 Oct 12.
8
Phosphoramidite building blocks with protected nitroxides for the synthesis of spin-labeled DNA and RNA.用于合成自旋标记DNA和RNA的带有受保护氮氧化物的亚磷酰胺砌块。
Beilstein J Org Chem. 2018 Jun 26;14:1563-1569. doi: 10.3762/bjoc.14.133. eCollection 2018.
9
Experimental demonstration of pH-dependent electrostatic catalysis of radical reactions.自由基反应的pH依赖性静电催化的实验证明。
Chem Sci. 2015 Oct 1;6(10):5623-5627. doi: 10.1039/c5sc01307k. Epub 2015 Jun 23.
10
Synthesis and Electron Spin Relaxation of Tetracarboxylate Pyrroline Nitroxides.四羧酸吡咯啉氮氧自由基的合成与电子自旋弛豫。
J Org Chem. 2017 Feb 3;82(3):1538-1544. doi: 10.1021/acs.joc.6b02737. Epub 2017 Jan 13.
通过电子顺磁共振波谱研究人类端粒四链体的细胞内构象。
Chemphyschem. 2012 Apr 23;13(6):1444-7. doi: 10.1002/cphc.201100980. Epub 2012 Mar 6.
4
Evaluation of spin labels for in-cell EPR by analysis of nitroxide reduction in cell extract of Xenopus laevis oocytes.通过分析非洲爪蟾卵母细胞细胞提取物中氮氧自由基的还原来评估细胞内 EPR 的自旋标记物。
J Magn Reson. 2011 Oct;212(2):450-4. doi: 10.1016/j.jmr.2011.07.014. Epub 2011 Jul 26.
5
Long-range distance determination in a DNA model system inside Xenopus laevis oocytes by in-cell spin-label EPR.通过细胞内自旋标记电子顺磁共振技术在非洲爪蟾卵母细胞内的DNA模型系统中进行远距离测定。
Chembiochem. 2011 Sep 5;12(13):1992-5. doi: 10.1002/cbic.201100281. Epub 2011 Jul 1.
6
Conformational flexibility of DNA.DNA 的构象灵活性。
J Am Chem Soc. 2011 Aug 31;133(34):13375-9. doi: 10.1021/ja201244u. Epub 2011 Aug 8.
7
Long-range distance measurements on nucleic acids in cells by pulsed EPR spectroscopy.通过脉冲电子顺磁共振光谱法对细胞中的核酸进行远程距离测量。
Angew Chem Int Ed Engl. 2011 May 23;50(22):5070-4. doi: 10.1002/anie.201100886. Epub 2011 Apr 19.
8
The parallel G-quadruplex structure of vertebrate telomeric repeat sequences is not the preferred folding topology under physiological conditions.脊椎动物端粒重复序列的并行 G-四链体结构不是生理条件下的首选折叠拓扑结构。
Nucleic Acids Res. 2011 Jul;39(13):5768-75. doi: 10.1093/nar/gkr174. Epub 2011 Mar 30.
9
Pulsed electron-electron double resonance: beyond nanometre distance measurements on biomacromolecules.脉冲电子-电子双共振:超越生物大分子纳米距离测量。
Biochem J. 2011 Mar 15;434(3):353-63. doi: 10.1042/BJ20101871.
10
Ligand-induced conformational capture of a synthetic tetracycline riboswitch revealed by pulse EPR.脉冲电子顺磁共振研究配体诱导的合成四环素核糖开关的构象捕获
RNA. 2011 Jan;17(1):182-8. doi: 10.1261/rna.2222811. Epub 2010 Nov 19.