10- RMN Flashcards
cest quoi la RMN
manifestation du moment angulaire du spin nucleaire (P)
Z et A pr les atomes
et I
Z : Nombre de protons, détermine l’élément chimique.
A : Nombre total de protons et de neutrons, détermine l’isotope.
I = spin nucleaire
- I=0 (A et Z pairs)
- I= entier *1/2 (A impair)
- I = entier (Z impair)
trois types de noyaux en RMN
1) I = 0 inactifs ( 12C, 16C)
2) I > 1/2 (moment quadru electrique relax rapid = etude dure) (1H, 13C)
3) I = 1/2 actifs (1H, 13C, 15N, 31P)
3 parametres importants en RMN
1) deplacement chimique (delta): environnement chimique noyaux (group fonct/atomes voisins affectant densite electronique et champ magnetique autour du noyau
2) couplage scalaire (J): (couplage spin-spin)
effet des voisins struct COVALENTE donne info sur angles tortions
Le couplage scalaire provoque un fractionnement signal (multiplet)
3) effet NOE: effet noyaux proches ds ESPACE donne info sur distance entre eux
pour la deplacement chimique, de quoi depend la constante de blindage (sigma i)
protons blindes = entoures par densite electronique elevee = CHAMP MAGNETIQUE ELEVE
protons deblindes = basse densite electronique ressentie (groupes fct electroattracteurs), protons - proteges = CHAMP MAGNETIQUE BAS
de quoi depend le deplacement chimique?
1) nature des groupements sur lequel H est associe
2) repliement proteine en sln (environnement electronique important)
Couplage scalaire J
- protons separes par -de 3 liens peuvent avoir une valeur de J =/= 0
-donne contraintes angles de torsion
Effet NOE
effet des protons proches dans lespace
donne des contraintes sur la distance (r)
inversement proportionnel a la distance entre 2 protons (petite dist = grand NOE)
NOE = 1/(rAB)^6
Echange proton pour deuterium pourquoi?
eau lourde pr certains protons de la proteines (OH, SH, NH2, COOH)
pour simplifier les spectres
pb cristallo et rmn?
bsn tres bcp proteines grande purete
2 experiences pour attribuer les resonances par RMN (deplacement chimique)
bases sur le couplage scalaire (3 liens min)
2D COSY (COrrelated SpectroscopY)
2D TOCSY (TOtal Correlated SpectroscopY)
COSY mettre image
compter seulement H-C (NH COOH OH = deuterium)
3 liaisons de differences
TOCSY mettre image
H dans un systeme de spins connecte a tous les autres H de ce systeme
chq aa represente 1 ou plsr systemes de spins independents
Limites de la RMN homonucleaire
-COSY et TOCSY peu efficace pour les petites valeurs de J
-signaux se recouvrent dans les spectres
-methodes limitees aux petites proteines (<100 resid)
Avantage RMN heteronucleaire
- couplage scalaire + efficace
- meilleure R (Decomposition en plsr dimensions 3D/4D)
- etude + grosses proteines
Marquage de proteines pr RMN heteronuc
marquer prot 15N ou 13C-15N
But RMN heteronuc plsr dimensions
attribuer les resonance des noyaux 1H, 13C et 15N. Certains deplacements chim peuvent permettre de determiner la structure secondaire de la proteine
Collection de contraintes structurales : spectre NOSEY
NOE SpectroscopY est l experience pour etudier les correlations NOE.
transfert de magnetisation entre un proton A et un proton B proche dans lespace r < ou = a 5 A.
intensite proportionnelle a dist inter residus.
ces contraintes de distance sont utilises pr calculs structure
Contrainte struct angle torsion
correlation forte entre angle phi (N-Ca) et valeur de JNHa (distance entre N et H de Ca)
feuillet B : J environ 9-10 Hz
helice A : J environ 3-4 Hz
3 contraintes pour le calcul des structures
1- contraintes derivees des donnes de RMN
2-structure covalente proteine
3- autres contraintes (repulsion, attraction van der Waals, forces electrostatiques)
Critere acceptation structure
Energie basse et petits nombre de violations de contraintes
Structures acceptees sont representees comme une superposition qui minimise la RMSD des atomes lourds (root mean square deviation)
Diagramme de Ramachandran
3 zones representant feuillet helice gauche et helice droite
90% des aa doivent etre dans les zones associes pr que la struct soit acceptable
Avantages et limites struct prot par RMN
A: etat liquide
utile pr det petites prot ne pouvant pas etre cristallisees
utile pr det repliment proteines par deplac chim
information sur dynamique prot
L: limitee aux petites prot
grande qte prot doivent etre purifiee
pas info sur molec deau et difficile de localiser ions metalliques
