同位素混合水中肌肽背链氢-氘交换
化学物理
2025-10-30 v1
摘要
氢-氘交换（HDX）作为蛋白质背链氢的探针，能够强有力地探测构象动力学。然而，当实验在H2O/D2O混合物中进行时，定量解释受到反向交换和同位素效应的阻碍，这些因素未被经典的Linderstrom-Lang（LL）模型所捕获。我们提出了广义Linderstrom-Lang（GLL）框架，显式地考虑了正向和反向交换以及同位素置换导致的保护性变化。解析解描述了混合物中平衡富集（分馏）和保护因子， 在纯D2O中可还原为LL模型。将其应用于50% D2O中DNAJB1分子伴侣的HDX/NMR，结果表明GLL模型能够恢复100% D2O下的保护因子。忽略反向交换（即使用LL模型）会导致保护因子系统性地被低估。我们方法的尤为强大的一点是，单个HDX实验（例如50% D2O）即可同时提供报告构象动力学和局部稳定性的保护因子，以及敏感于局部氢键环境的分馏因子。
引用
@article{arxiv.2510.24860,
title = {Amide Hydrogen Deuterium Exchange in Isotopically Mixed Waters},
author = {Antonio Grimaldi and Michele Stofella and Billy Hobbs and Theodoros K. Karamanos and Emanuele Paci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.24860},
year = {2025}
}