蛋白质核磁脉冲序列分析.ppt

蛋白质核磁脉冲序列分析.ppt蛋白质核磁脉冲序列分析(fēnxī)
第一页，共37页。
脉冲序列基本(jīběn)原则
1、平衡态密度算符：SgIIZ，如15N标记蛋白，gHHZ+gNNZ
2、Delay时期，Hamilton算符为wIIZ + wSSZ + pJIzSz(两核体系），多核体系包括(bāokuò)所有的化学位移算符和可能的J耦合算符
3、短的硬脉冲，一般只考虑脉冲所起的作用（90，180…)，忽略化学位移和J演化
4、大多成形脉冲可以近似为90/180脉冲
5、Ix/y/z—Ix/y/z? Ix/y/z—Ix/y/zSx/y/z?
生物大分子波谱(bōpǔ)学原理
吴季辉
Ix
Iy
Iz
Ix
IySz
IzSz
第二页，共37页。
脉冲序列分析(fēnxī)基本思路
1、乘积算符
基本(jīběn)单元：自旋回波，INEPT, COSY, TOCSY，NOESY
2、相干传递途径
从0开始，-1接收
自由进动时相干阶不变，只有脉冲才能改变相干阶
相干传递途径只画出想要的途径
3、相位循环
脉冲相位变化f，则相干阶Dp经历的相位变化为-fDp，即接收相位变化。
若相位循环为360/N，Dp为想要的相干阶变化，则Dp+nN （n=…-3,-2-1,0,1,2,3…)也被选择，其它被抑制
生物大分子波谱(bōpǔ)学原理
吴季辉
t1
t2
t1
-t2
第三页，共37页。
脉冲序列分析(fēnxī)基本思路
4、梯度场
可作为z向的脉冲处理
Gz – 180 – Gz：完善180度脉冲
乘积(chéngjī)算符z向后，+强梯度：除去所有的非z向相干阶
梯度选择Gz/gS – RevINEPT – Gz/gI：
5、间接维正交检波
States, TPPI，States-TPPI
生物大分子波谱(bōpǔ)学原理
吴季辉
第四页，共37页。
#1
第五页，共37页。
第六章 同核核磁实验(shíyàn)方法
COSY型实验(shíyàn)
多量子谱
TOCSY
NOESY
ROESY
生物大分子波谱(bōpǔ)学原理
吴季辉
第六页，共37页。
同核核磁谱
生物大分子波谱(bōpǔ)学原理
吴季辉
第七页，共37页。
同核核磁谱
在记录二维谱或三维谱等之前均需要记录一维氢谱，通常蛋白质溶于水或适当的缓冲液，加5-10%的D2O作为锁场介质。一维氢谱可用于检查样品是否有足够浓度，通常16－32次采样要能得到足够信噪比的谱图，甲基由于快速旋转呈现窄峰，而酰胺质子由于化学交换及14N的标量弛豫呈现宽峰；
一维氢谱还可用于检查样品的共振峰宽是否合理，蛋白质在高浓度下容易聚集从而增宽谱线，严重时甚至1H谱上看不到明显的峰，样品在这种条件(tiáojiàn)下显然无法进行核磁研究；一维氢谱还可用于判别样品的化学位移分布情况，可判别样品是否变性，同时也对研究工作的难度提供一些预测。
蛋白质的一维氢谱一般不应该有非常尖的峰，若出现这种峰，往往是残留的小分子杂质，当然蛋白质的末端及loop区由于分子运动较快也会出现一些较尖的峰。
生物(shēngwù)大分子波谱学原理
吴季辉
第八页，共37页。
当样品条件(tiáojiàn)不佳时，一维谱（以及若干信号强的二维谱如1H-15N HSQC）可用来探索适合的样品条件(tiáojiàn)。
生物大分子波谱(bōpǔ)学原理
吴季辉
ubiquitin（一种蛋白质，76个残基）的一维谱：a 水溶液中，b 箭头(jiàntóu)所指甲基区的放大，c 8M尿素溶液中，显示变性谱。
第九页，共37页。
生物(shēngwù)大分子波谱学原理
吴季辉
第十页，共37页。