Blurring the distinction between slow and intermediate chemical exchange

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Abstract

NMR is a vital tool for measuring the dynamics of biological macromolecules in solution. The chemical exchange observed is often divided into slow or intermediate exchange. Slow exchange affects principally the z magnetizations of the system and is observed in modified spin-lattice relaxation experiments. Intermediate exchange gives rise to broadening and coalescence in the spectrum itself. This broadened spectrum is often considered as a whole, but we have shown that it is better to regard it as a sum of transitions, with a generalized picture of the transition probability. In this paper, we give explicit expressions for the lineshape for two sites and review some of the recent applications of chemical exchange in biochemical NMR.

La résonance magnétique nucléaire (RMN) est un outil indispensable pour mesurer la dynamique de macromolécules biologiques en solution. L'échange chimique observée est souvent qualifiée soit d'échange lente, soit d'échange intermédiaire. L'échange lente modifie principalement les magnétisations z du système et elle est observée au cours d'expériences de relaxation spin-réseau modifiées. L'échange intermédiaire entraîne un élargissement et une coalescence du spectre. Ce spectre élargi est souvent considéré comme formant un tout, mais nous avons montré qu'il vaut mieux le considérer comme étant une somme de transitions donnant une idée générale de la probabilité de transition. Dans cet article, nous donnons des expressions algébriques pour la forme de la courbe pour deux sites et nous faisons une revue des applications récentes de l'échange chimique et de la RMN en biochimie. [Traduit par la Rédaction]

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