Porengebundenes Wasser an der Schlüsselaminosäure Histidin‐37 in Influenza A M2.

Movellan, Kumar Tekwani; Dervişoğlu, Rıza; Becker, Stefan; Andreas, Loren B.

Atomare Details strukturierter Wassermoleküle sind unentbehrlich für das Verständnis der Thermodynamik wichtiger biologischer Prozesse wie des Protonenleitungs‐Mechanismus des M2‐Proteins. Trotz der Erwartung von strukturierten Wassermolekülen, basierend auf Kristallstrukturen von Influenza A M2, wurden nur zwei Wasserpopulationen mittels NMR in rekonstituierten Lipiddoppelschicht‐Proben beobachtet. Diese sind freie und Lipid‐assoziierte Wasserpopulationen, welche typischerweise in Membranproben beobachtet werden. Hier detektieren wir ein gebundenes Wassermolekül mit einer chemischen Verschiebung von 11 ppm, nahe der funktionellen Aminosäure Histidin‐37 in der M2‐Leitfähigkeitsdomäne, welche Aminosäuren 18 bis 60 umfasst. Durch die Kombination von 100‐kHz‐Magic‐Angle‐Spinning‐NMR, dynamischer Kernpolarisation und dichtefunktionaltheoretischer Berechnungen zeigen wir, dass das gebundene Wasser eine Wasserstoffbrücke zum δ1‐Stickstoff von Histidin‐37 bildet.

Angewandte Chemie, 2021, Vol 133, Issue 45, p24277

0044-8249

Academic Journal

10.1002/ange.202103955