中国科学技术大学：《核磁共振原理及其在生物学中的应用》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十章 蛋白质结构测定（10.1-10.5）

核磁共振基本原理11讲 吴季辉 核磁共振原理及其在 生物学中的应用 第十章蛋白质结构测定 §10.1—§10.5

核磁共振原理及其在 生物学中的应用 第十章 蛋白质结构测定 § 10.1 — § 10.5 核磁共振基本原理 11讲 吴季辉

核磁共振基本原理11讲 吴季辉 生物大分子空间结构的 测定方法 ⅹ射线晶体学多维核磁共振波谱学

生物大分子空间结构的 测定方法 X射线晶体学 多维核磁共振波谱学 核磁共振基本原理 11讲 吴季辉

核磁共振基本原理11讲 吴季辉 核磁共振的特点 蛋白质处于溶液状态 适合研究蛋白质-蛋白质, 蛋白质核酸,蛋白质-配基相互作用 可研究蛋白质分子内部运动 可研究膜蛋白

核磁共振的特点 •蛋白质处于溶液状态 •适合研究蛋白质-蛋白质， 蛋白质-核酸，蛋白质-配基相互作用 •可研究蛋白质分子内部运动 •可研究膜蛋白 核磁共振基本原理 11讲 吴季辉

核磁共振基本原理11讲 吴季辉 NMR structure of the recombinant murine prion protein 23 121 120

NMR structure of the recombinant murine prion protein 核磁共振基本原理 11讲 吴季辉

核磁技术和应用范围 Table 1. 1. Different NMR techniques, requirements and approximate limits Technique Labeling Approximate te Approximate size(kDa) Homonuclear 6 10 Heteronuclear Triple-Resonance C 10-12 18-20 Triple-Resonance 18 30 Triple-Resonance ISN/C/H 25-30 TROSY

核磁技术和应用范围

核磁共振基本原理11讲 吴季辉 蛋白质三维空间结构测定 样品制备 记录核磁共振谱 谱峰归属 确定二级结构单元 约束条件的建立 从NMR数据到分子模型

蛋白质三维空间结构测定 • 样品制备 • 记录核磁共振谱 • 谱峰归属 • 确定二级结构单元 • 约束条件的建立 • 从NMR数据到分子模型 核磁共振基本原理 11讲 吴季辉

核磁共振基本原理11讲 吴季辉 NMR实验对蛋白质样品的要求 ng量级的蛋白质 ·溶解度大 高纯度 无聚集 足够稳定 大蛋白质需要15N标记或13C,15N双标记甚至, ℃C,15N叁标记

NMR实验对蛋白质样品的要求 • mg量级的蛋白质 • 溶解度大 • 高纯度 • 无聚集 • 足够稳定 • 大蛋白质需要15N标记或13C， 15N双标记甚至2H， 13C， 15N叁标记 核磁共振基本原理 11讲 吴季辉

核磁共振基本原理11讲 吴季辉 非标记蛋白的谱峰归属 进行COSY,DQF-COSY, Relay,DQ, TOCSY等一系列二维NR实验 进行氨基酸残基自旋系统的识别 ·根据蛋白质的一级结构与COSY谱中反映 的J耦合关系和 NOESY谱中反映的NOE效 应关系进行顺序识别(序列证认)

非标记蛋白的谱峰归属 • 进行COSY, DQF-COSY, Relay, DQ, TOCSY等一系列二维NMR实验 • 进行氨基酸残基自旋系统的识别 • 根据蛋白质的一级结构与COSY谱中反映 的J耦合关系和NOESY谱中反映的NOE效 应关系进行顺序识别（序列证认） 核磁共振基本原理 11讲 吴季辉

核磁共振基本原理11讲 吴季辉 自旋系统识别 根据COSY, TOCSY等二维谱揭 示的J耦合关系 根据谱峰的化学位移提供的信息

自旋系统识别 •根据COSY，TOCSY等二维谱揭 示的J耦合关系 •根据谱峰的化学位移提供的信息 核磁共振基本原理 11讲 吴季辉

核磁共振基本原理11讲 吴季辉 20种常见氨基酸残基侧链不活泼氢原子的自旋系统 CH CH CH Gly,,G Ala. A Ser.S Cys c CH AX A3x AMX MX CH Glu E GIn.Q Met M Pr。.Pt C-H CH2 AM(PT)X AM(PT)X AM(PT)X+A3 AXT2)M Val v Asp, D A3B3MX A3MX AMX AMX H HH H§ H 2 HNC/H H CH CH2 CH His H Phe F Trp, w AMX+AX。AMX+ AMX+AAXX AMX+ A(X)MP Leu L Lys, K Arg AMMXX A3B3 MPTX A3 MPT(B3)X A2(F?T2)MPX AdT2)MPX

20种常见氨基酸残基侧链不活泼氢原子的自旋系统 核磁共振基本原理 11讲 吴季辉