Crosslinking constraints and computational models as complementary tools in modeling the extracellular domain of the glycine receptor

The glycine receptor (GlyR), a member of the pentameric ligand-gated ion channel superfamily, is the major inhibitory neurotransmitter-gated receptor in the spinal cord and brainstem. In these receptors, the extracellular domain binds agonists, antagonists and various other modulatory ligands that act allosterically to modulate receptor function. The structures of homologous receptors and binding proteins provide templates for modeling of the ligand-binding domain of GlyR, but limitations in sequence homology and structure resolution impact on modeling studies. The determination of distance constraints via chemical crosslinking studies coupled with mass spectrometry can provide additional structural information to aid in model refinement, however it is critical to be able to distinguish between intra- and inter-subunit constraints. In this report we model the structure of GlyBP, a structural and functional homolog of the extracellular domain of human homomeric α1 GlyR. We then show that intra- and intersubunit Lys-Lys crosslinks in trypsinized samples of purified monomeric and oligomeric protein bands from SDS-polyacrylamide gels may be identified and differentiated by MALDI-TOF MS studies of limited resolution. Thus, broadly available MS platforms are capable of providing distance constraints that may be utilized in characterizing large complexes that may be less amenable to NMR and crystallographic studies. Systematic studies of state-dependent chemical crosslinking and mass spectrometric identification of crosslinked sites has the potential to complement computational modeling efforts by providing constraints that can validate and refine allosteric models. © 2014 Liu et al

ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ЛИСТОВЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ЖАРОПРОЧНОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ ТИТАНА, ЛЕГИРОВАННОГО РЗМ

This paper is a continuation of studies on the effect of microalloying with gadolinium, a rare earth metal, on the structure formation and properties of a titanium alloy under thermal action. It was previously shown that the introduction of gadolinium into an experimental heat-resistant alloy promotes cast structure transformation and reduces the size of structural components, and affects the rate of growth and nucleation of particles. It has been established that additional alloying of gadolinium has no significant influence on the microstructure formation of hot-rolled sheets made of the heat-resistant experimental alloy after annealing at 950 °C. The structure is represented by equiaxial particles of the primary α-phase, secondary α-phase of lamellar morphology and a small amount of β-phase.It has been established that the ordering processes occur in primary α-phase particles and α2-phase particles are formed during isothermal aging at 700 °C for 100 h with the formation of silicides at the α-β interface. It is shown that the α2 phase is formed in the body of the primary α-phase particles, and its border regions are free from precipitations that is due to their aluminum depletion as a result of β→α transformation. It has been established that the silicide particle size is reduced as the gadolinium content in the alloy increases. The average particle size is 0,2–0,3 μm in the alloy with 0 % Gd, and it is reduced to 0,05–0,1 μm in the alloy with 0,2 % Gd.It was shown that the introduction of 0,2 % of gadolinium into the heat-resistant titanium alloy leads to a decrease in the gas-saturated layer depth, and to an increase in the cyclic durability and short-term strength at 700 °C by 30 %.Продолжены исследования, посвященные изучению влияния микролегирования редкоземельным металлом гадолинием на формирование структуры и свойства титанового сплава при термическом воздействии. Как установлено ранее, введение в опытный жаропрочный сплав гадолиния способствует преобразованию структуры в литом состоянии, приводит к уменьшению размера структурных составляющих, а также воздействует на скорости роста и зарождения частиц. Выявлено, что дополнительное легирование гадолинием не оказывает существенного влияния на формирование микроструктуры горячекатаных листов из жаропрочного опытного сплава после отжига при температуре 950 °С. Структура представлена равноосными частицами первичной α-фазы, вторичной α-фазы пластинчатой морфологии и небольшим количеством β-фазы. Определено, что в процессе изотермической выдержки (t = 700 °С, τ = 100 ч) в частицах первичной α-фазы протекают процессы упорядочения и отмечается выделение частиц α2-фазы, а на межфазной α/β-границе – образование химических соединений в виде силицидов. Показано, что формирование α2-фазы происходит в теле частиц первичной α-фазы, а приграничные ее области свободны от выделений, что обусловлено их обеднением алюминием вследствие протекания β→α-превращения. Установлено, что с увеличением в сплаве содержания гадолиния размеры выделяющихся частиц силицида уменьшаются. Если в сплаве с 0 % Gd средний размер частиц составляет 0,2–0,3 мкм, то в сплаве с 0,2 % Gd он снижается до 0,05–0,1 мкм. Показано, что введение в жаропрочный титановый сплав 0,2 % Gd приводит к уменьшению глубины «альфированного» слоя, повышению на 30 % циклической долговечности и кратковременной прочности при температуре 700 °С

The influence of diffusion welding mods and heat-treatment on structure and mechanical properties of porous blanks from titanium fiber

The effect of diffusion welding modes on structure and properties of PM from titanium fibers was investigated. It was shown that the perspective area in PM production for medical application could be the use of titanium fibers obtained by high-speed melt solidification and joined by diffusion welding in workpieces or articles. It was stated that the change in type of fibers structure and their junctions had a substantial influence on mechanical characteristics of PM workpieces. We also observed PM strength increase and plasticity decrease at the growth of diffusion welding temperature for sheet workpieces as well as for cylindrical ones.Проведено исследование влияния режимов диффузионной сварки на структуру и свойства ПМ из волокон титана. Показано, что перспективным направлением получения ПМ для медицинского применения может быть использование волокон титана, полученных высокоскоростным затвердеванием расплава, соединенных в заготовки или изделия методом диффузионной сварки. Установлено, что изменение характера структуры волокон и их контакта оказывает существенное влияние на механические характеристики заготовок ПМ. Отмечено, что с повышением температуры диффузионной сварки как для листовых, так и для цилиндрических заготовок наблюдается увеличение прочности и снижение пластичности ПМ.Результаты работы получены в МАТИ при финансовой поддержке федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» по соглашению о предоставлении субсидии № 14.577.21.0013 (уникальный идентификатор соглашения RFMEFI57714X0013)

The studying of structure and properties of welded connections of a skilled titanic alloy with rare-earth metals

In work researches of a microstructure, phase structure, firmness of welded connections of a skilled titanic alloy with various content of gadolinium are conducted.В работе проведены исследования микроструктуры, фазового состава, твердости сварных соединений опытного титанового сплава с различным содержанием гадолиния