Refining Spin–Spin Distance Distributions in Complex Biological Systems Using Multi-Gaussian Monte Carlo Analysis


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Pulse dipolar electron paramagnetic resonance spectroscopy provides means of distance measurements in the range of ~ 1.5–10 nm between two spin labels tethered to a biological system. However, the extraction of distance distribution between spin labels is an ill-posed mathematical problem. The most common approach for obtaining distance distribution employs Tikhonov regularization method, where a regularization parameter characterizing the smoothness of distribution is introduced. However, in case of multi-modal distance distributions with peaks of different widths, the use of a single regularization parameter might lead to certain distortions of actual distribution shapes. Recently, a multi-Gaussian Monte Carlo approach was proposed for eliminating this drawback and verified for model biradicals [1]. In the present work, we for the first time test this approach on complicated biological systems exhibiting multi-modal distance distributions. We apply multi-Gaussian analysis to pulsed electron–electron double resonance data of supramolecular ribosomal complexes, where the 11-mer oligoribonucleotide (MR) bearing two nitroxide labels at its termini is used as a reporter. Calculated distance distributions reveal the same conformations of MR as those obtained by Tikhonov regularization, but feature the peaks having different widths, which leads to a better resolution in several cases. The advantages, complications, and further perspectives of application of Monte-Carlo-based multi-Gaussian approach to real biological systems are discussed.

Об авторах

Ivan Timofeev

International Tomography Center SB RAS; Novosibirsk State University

Email: egbagryanskaya@nioch.nsc.ru
Россия, Institutskaya str. 3a, Novosibirsk, 630090; Pirogova Str. 2, Novosibirsk, 630090

Olesya Krumkacheva

International Tomography Center SB RAS; Novosibirsk State University

Email: egbagryanskaya@nioch.nsc.ru
Россия, Institutskaya str. 3a, Novosibirsk, 630090; Pirogova Str. 2, Novosibirsk, 630090

Matvey Fedin

International Tomography Center SB RAS; Novosibirsk State University

Email: egbagryanskaya@nioch.nsc.ru
Россия, Institutskaya str. 3a, Novosibirsk, 630090; Pirogova Str. 2, Novosibirsk, 630090

Galina Karpova

Novosibirsk State University; Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RAS

Email: egbagryanskaya@nioch.nsc.ru
Россия, Pirogova Str. 2, Novosibirsk, 630090; pr. Lavrentjeva 8, Novosibirsk, 630090

Elena Bagryanskaya

N. N. Vorozhtsov, Novosibirsk Institute of Organic Chemistry SB RAS; Novosibirsk State University

Автор, ответственный за переписку.
Email: egbagryanskaya@nioch.nsc.ru
Россия, pr. Lavrentjeva 9, Novosibirsk, 630090; Pirogova Str. 2, Novosibirsk, 630090

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Springer-Verlag GmbH Austria, part of Springer Nature, 2017

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».