Application of homonuclear three-dimensional NMR spectroscopy to the study of a protein in solution

Laboratoire de Résonance Magnétique Nucléaire, ICSN-CNRS, Gif-sur-Yvette, France.

Abstract

In the case of biological macromolecules of molecular weight superior to 10000 Da, two difficulties trouble in the bi-dimensional NMR spectrum interpretation (2D NMR). On the one hand, the larger number of protons leads to resonance overlap, on the other hand, agregation phenomena cause line broadening. A solution is to spread the information to a third dimension by performing homonuclear three-dimensional NMR (3D NMR) experiments. That allows improvement of the spectral resolution and increases the size of molecules amenable to structure determination by NMR spectroscopy.

Résumé

Dans le cas de macromolécules biologiques de masse moléculaire supérieure à 10000 Da, deux difficultés entravent l’interprétation des spectres de RMN bidimensionnelle (RMN-2D). D’une part le grand nombre de protons présents dans la molécule conduit à un recouvrement des taches de résonance, d’autre part, des phénomènes d’agrégation entraînent un élargissement des raies. Une solution est d’éclater l’information dans une troisième dimension, en fréquence par la réalisation d’expériences de RMN tridimensionnelle homonucléaire (RMN-3D). Ces expériences permettent de combiner deux expériences de RMN bidimensionnelle. Cela a non seulement permis d’augmenter la résolution spectrale, mais encore d’accroître la taille des molécules étudiées par RMN homonucléaire.