High Resolution EPR: Applications to Metalloenzymes and Metals in Medicine

EPR با وضوح بالا: کاربردهای متالوآنزیم ها و فلزات در پزشکی

پروف. گریم هانسون، دانشگاه کوئینزلند و پروفسور لارنس برلینر، دانشگاه دنور

متالوپروتئین ها در انواع فرآیندهای مهم بیولوژیکی، از جمله انتقال یون فلزی و اکسیژن نقش دارند. بیوسنتز، انتقال الکترون، تجزیه زیستی، متابولیسم دارو، پروتئولیز و هیدرولیز پپتید، چرخه های اکسیژن، گوگرد و نیتروژن محیطی و حالت های بیماری. طیف‌سنجی EPR با وضوح بالا در تعیین خصوصیات ساختاری هندسی و الکترونیکی کوفاکتورهای ردوکس در متالوآنزیم‌ها، که برای درک واکنش‌پذیری آنها در سیستم‌های بیولوژیکی پیچیده ضروری است، بسیار مهم است.

این جلد، بخش اول از مجموعه دو جلدی، روش‌های EPR با وضوح بالا، شبیه‌سازی کامپیوتری، تئوری عملکردی چگالی و کاربرد آن‌ها برای پروتئین‌های آهن، نیکل و آنزیم‌های مس و فلزات در پزشکی را پوشش می‌دهد. فصول زیر که توسط متخصصان در زمینه آنها نوشته شده است، شامل موارد زیر است:

روش‌های EPR پیشرفته پالس برای مشخص کردن متالوپروتئین‌ها: جفری هارمر، جورج میتریکاس، و آرتور شوایگر

کاوشگر پارامترهای ساختاری و الکترونیکی در متالوپروتئین‌های تصادفی جهت‌دار با طیف‌سنجی ENDOR انتخابی جهت‌گیری: راینهارد کاپل، گرهارد براسیک، و یورگن هوترمن

سوفی مولکولی: رویکردی یکپارچه به ساختار منظومه‌ای از ویژگی‌ها: نسل نرم افزارهای شبیه سازی کامپیوتری: Graeme Hanson، Christopher Noble و Simon Benson

پارامترهای اسپین-همیلتونی از محاسبات اصل اول: نظریه و کاربرد: فرانک نیس

EPR تک هسته ای غیرهمی پروتئین‌های آهن: بتی گافنی

آنزیم‌های آهن غیرهم دو هسته‌ای: ناتاشا میتیک، گرهارد شنک، و گریم هانسون

بررسی رابطه ساختار-عملکرد پروتئین‌های هم با استفاده از تکنیک‌های EPR پالس چندفرکانسی: Sabine Van Doorslaer

EPR مطالعات دینامیک شیمیایی NO و برهمکنش‌های هموگلوبین: بنجامین لوچسینگر، اریک والتر، لیزا لی، جاناتان استاملر و دیوید سینگل

EPR بررسی [NiFe] هیدروژنازها: موریس ون گاستل و ولفگانگ لوبیتز

ویژگی‌های طیف‌سنجی منحصربه‌فرد و ساختارهای الکترونیکی پروتئین‌های مس: ارتباط با واکنش‌پذیری: Jungjoo Yoon و Edward Solomon

افزایش انسولین وانادیوم داروسازی: روش‌های رزونانس پارامغناطیس الکترونی در ارزیابی پتانسیل ضد دیابت: بری لیبویرون

کروم در سرطان و مکمل‌های غذایی: آویوا لوینا، ریچل کاد و پیتر لی

EPR با فرکانس بالا و ویژگی‌های ENDOR از عوامل کنتراست MRI: آرنولد رایتسیمرینگ، آندری آستاشکین و پیتر کاروان

High Resolution EPR: Applications to Metalloenzymes and Metals in Medicine

Prof. Graeme Hanson, University of Queensland and Prof. Lawrence Berliner, University of Denver

Metalloproteins are involved in a variety of biologically important processes, including metal ion and oxygen transport, biosynthesis, electron transfer, biodegradation, drug metabolism, proteolysis and peptide hydrolysis, environmental oxygen, sulphur, and nitrogen cycles, and disease states. High-resolution EPR spectroscopy is crucial in determining the geometric and electronic structural characterization of the redox cofactors in metalloenzymes, which is essential for understanding their reactivity in complex biological systems.

This volume, Part I of a two-volume set, covers high-resolution EPR methods, computer simulation, density functional theory, and their application to iron proteins, nickel, and copper enzymes and metals in medicine. The following chapters, written by experts in their fields, include:

Advanced Pulse EPR Methods for the Characterization of Metalloproteins: Jeffrey Harmer, George Mitrikas, and Arthur Schweiger

Probing Structural and Electronic Parameters in Randomly Oriented Metalloproteins by Orientation-Selective ENDOR Spectroscopy: Reinhard Kappl, Gerhard Bracic, and Jürgen Hüttermann

Molecular Sophe: An Integrated Approach to the Structural Characterization of Metalloproteins: The Next Generation of Computer Simulation Software: Graeme Hanson, Christopher Noble, and Simon Benson

Spin-Hamiltonian Parameters from First Principle Calculations: Theory and Application: Frank Neese

EPR of Mononuclear Non-Heme Iron Proteins: Betty Gaffney

Binuclear Non-Heme Iron Enzymes: Nataša Mitic, Gerhard Schenk, and Graeme Hanson

Probing the Structure–Function Relationship of Heme Proteins Using Multifrequency Pulse EPR Techniques: Sabine Van Doorslaer

EPR Studies of the Chemical Dynamics of NO and Hemoglobin Interactions: Benjamin Luchsinger, Eric Walter, Lisa Lee, Jonathan Stamler, and David Singel

EPR Investigation of [NiFe] Hydrogenases: Maurice van Gastel and Wolfgang Lubitz

Unique Spectroscopic Features and Electronic Structures of Copper Proteins: Relation to Reactivity: Jungjoo Yoon and Edward Solomon

Insulin-Enhancing Vanadium Pharmaceuticals: The Role of Electron Paramagnetic Resonance Methods in the Evaluation of Antidiabetic Potential: Barry Liboiron

Chromium in Cancer and Dietary Supplements: Aviva Levina, Rachel Codd, and Peter Lay

High-Frequency EPR and ENDOR Characterization of MRI Contrast Agents: Arnold Raitsimring, Andrei Astashkin, and Peter Caravan