Multidimensional heteronuclear NMR approaches can provide nearly complete sequential signal assignments of isotopically enriched biomolecules. The availability of assignments together with measurements of spin relaxation rates, residual spin interactions, J-couplings and chemical shifts provides information at atomic resolution about internal dynamics on timescales ranging from ps to ms, both in solution and in the solid state. However, due to the complexity of biomolecules, it is not possible to extract a unique atomic-resolution description of biomolecular motions even from extensive NMR data when many conformations are sampled on multiple timescales. For this reason, powerful computational approaches are increasingly applied to large NMR data sets to elucidate conformational ensembles sampled by biomolecules. In the past decade, considerable attention has been directed at an important class of biomolecules that function by binding to a wide variety of target molecules. Questions of current interest are: "Does the free biomolecule sample a conformational ensemble that encompasses the conformations found when it binds to various targets; and if so, on what time scale is the ensemble sampled?" This article reviews recent efforts to answer these questions, with a focus on comparing ensembles obtained for the same biomolecules by different investigators. A detailed comparison of results obtained is provided for three biomolecules: ubiquitin, calmodulin and the HIV-1 trans-activation response RNA.

中文翻译：

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动态生物分子构象集合的核磁共振研究

多维异核 NMR 方法可以提供同位素富集生物分子的近乎完整的连续信号分配。分配的可用性以及自旋弛豫率、残余自旋相互作用、J 耦合和化学位移的测量提供了关于从 ps 到 ms 的时间尺度上的原子分辨率的内部动力学信息，无论是在溶液中还是在固态中。然而，由于生物分子的复杂性，当在多个时间尺度上对许多构象进行采样时，即使从广泛的 NMR 数据中提取生物分子运动的独特原子分辨率描述也是不可能的。出于这个原因，强大的计算方法越来越多地应用于大型 NMR 数据集，以阐明生物分子采样的构象集合。在过去的十年里，相当大的注意力集中在一类重要的生物分子上，这些生物分子通过与多种靶分子结合而发挥作用。当前感兴趣的问题是：“游离生物分子是否对包含与各种目标结合时发现的构象的构象集合进行采样；如果是，在什么时间尺度对集合进行采样？” 本文回顾了最近为回答这些问题所做的努力，重点是比较不同研究人员为相同生物分子获得的集合。对三种生物分子获得的结果进行了详细比较：泛素、钙调蛋白和 HIV-1 反式激活反应 RNA。游离生物分子样本是否包含与各种目标结合时发现的构象的构象集合？如果是这样，集合是在什么时间尺度上采样的？”本文回顾了最近为回答这些问题所做的努力，重点是比较不同研究人员对相同生物分子获得的集合。提供了三种生物分子获得的结果的详细比较：泛素、钙调蛋白和 HIV-1 反式激活反应 RNA。游离生物分子样本是否包含与各种目标结合时发现的构象的构象集合？如果是这样，集合是在什么时间尺度上采样的？”本文回顾了最近为回答这些问题所做的努力，重点是比较不同研究人员对相同生物分子获得的集合。提供了三种生物分子获得的结果的详细比较：泛素、钙调蛋白和 HIV-1 反式激活反应 RNA。