High-resolution solid-state NMR for proteins
Institution:
Lyon, Ecole normale supérieureDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Solid-state NMR recently proved its potential for structural biology. This thesis details metods we developed for high resolution NMR of nanocrystalline proteins. After an introductory presentation of the recent advances in solid-state NMR of bio-systems, we present the improvements we proposed in the ultra-fast magic-angle spinning regime, notably low-field heteronuclear decoupling and low-field cross-polarization. We demonstrate them with the study of the Superoxide Dismutase (SOD) and the protein GB1. We then focus on the perspectives arising for J-couplings in proteins by presenting three new sequences. The J-CHHC sequence probes 1H-1H distances encoded in 13C-13C correlation experiments. The S3E block improves resolution and sensitivity by performing J-decoupling, and the INADEQUATE-S3E combines J-based transfer of polarization and J-decoupling. We finally give perspectives to probe long-range structural constraints with data exploiting the paramagnetic properties of Cu(II)-SOD.
Abstract FR:
La RMN a récemment prouvé son potentiel en biologie structurale. Cette thèse décrit les méthodes que nous avons développées pour l’étude de protéines par RMN du solide à haute résolution. Après une présentation des récents progrès du domaine, nous présentons les améliorations liées à l’utilisation de la rotation à l’angle magique à très haute vitesse, notamment les techniques de découplage hétéronucléaire et de polarisation croisée à basse puissance, appliquées aux cas de la Superoxide Dismutase (SOD) et de la protéine GB1. Nous détaillons ensuite les perspectives émergeant dans l’utilisation des couplages J, avec trois nouvelles séquences. La J-CHHC renseigne sur les distances entre protons, le bloc S3E améliore résolution et sensibilité en effectuant du découplage J, et l’INADEQUATE-S3E combine transfert de polarisation par couplage J et découplage J. Nous donnons enfin des perspectives de mesure de longues distances par l’exploitation des propriétés paramagnétiques de la Cu(II) SOD.