核磁共振波谱研究蛋白质三维结构及功能

文中总结了中国科学技术大学生命科学学院核磁共振波谱实验室十多年来的工作.我们的研究主要集中于研究人和其他真核生物基因表达调控相关蛋白质以及细胞连接处相关蛋白质.在这两个体系中许多蛋白质与人类健康及疾病相关,有的可能是潜在的药物作用靶标.我们主要关注用核磁共振波谱方法研究蛋白质-蛋白质相互作用的结构基础.核磁共振适合研究在接近生理条件下的分子相互作用,特别是适合研究低亲和力的瞬态的复合物.它可以提供蛋白质相互作用界面,复合物结构,以及蛋白质相互识别过程动力学的信息.文中给出了一些例子.我们也研究蛋白质内部动力学,包括皮秒-纳秒时间尺度,与毫秒-微秒时间尺度的动力学.与圆二色谱及荧光光谱结合,核磁共振可以详细表征蛋白质的折叠与去折叠.文中给出的核磁共振应用的最后一个例子是用计算机虚拟筛选,核磁筛选,我们发现了一个人的双功能的磷酸酶的一种新类型的抑制剂,并研究了该抑制剂对细胞功能的影响.这一策略有可能用于早期药物的发现.     

基于2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧自由基捕捉技术的9,9＇-二芴-9,9’-二醇引发聚合机理研究

采用2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧自由基(TEMPO)捕捉9,9’-二芴-9,9’-二醇(BFDOL)在分解和引发过程中产生的自由基。利用液相色谱-质谱联用技术、质子核磁共振技术和碳同位素核磁共振技术对捕捉产物分离和结构解析,并表征了混合产物的组成;利用折光示差-紫外吸收双检测液相色谱技术追踪聚合反应动力学。实验结果证实了BFDOL氢转移的引发途径,并提出了β-断裂机理,同时对体系中夺氢及其他引发机理的可能性进行了讨论。     

量子和经典力学描述核磁共振机理的比较

核磁共振测井是目前发展最快的测井方法，简要介绍了核磁共振测井方法和技术发展情况。核磁共振技术是核磁共振测井的基础，由于它涉及较深的微观理论，着重从量子力不和经典电动力学两个方面介绍核磁共振机理推导过程，并进行了研究对比，说明了两者的区别和联系，以明确核磁共振测技术研究中的一些基本概念和术语。     

量子和经典力学描述核磁共振机理的比较

核磁共振测井是目前发展最快的测井方法，简要介绍了核磁共振测井方法和技术发展情况．核磁共振技术是核磁共振测井的基础，由于它涉及较深的微观理论，着重从量子力学和经典电动力学两个方面介绍核磁共振机理推导过程，并进行了研究和对比，说明两者的区别和联系，以明确核磁共振测井技术研究中的一些基本概念和术语．     

核磁共振方法研究膜蛋白三维结构的进展

膜蛋白是一类在生命活动中非常重要的蛋白,但是膜蛋白三维结构的研究远远落后于水溶性蛋白.核磁共振方法由于不需要膜蛋白的晶体制备,使得该方法日益成为膜蛋白结构解析的主力.对不同的膜蛋白样品制备方法,有几种不同的核磁共振方法来进行膜蛋白的结构研究.其中液体核磁方法针对膜蛋白/去污剂胶束和膜蛋白/饼状胶束样品,并已经成功解析了多个膜蛋白结构;静态取向固体核磁共振方法针对具有均一取向的膜蛋白/饼状胶束样品和膜蛋白/磷脂双分子层样品,也成功获得了许多膜蛋白的结构信息;魔角旋转固体核磁共振方法针对膜蛋白/磷脂双分子层样品,也在发展中,并尝试着进行膜蛋白三维结构研究.     

LEP—120工业粘合剂结构的核磁共振研究

通过对ＬＥＰ－１２０型工业粘合剂核磁氢谱和碳谱的综合解析，确定了样品中各种组分的结构和相对含量。并对样品的核磁氢谱和碳谱数据进行了全归属。显示了核磁共振技术在有机和高聚物结构鉴定中重要作用。     

基因工程法制备15N标记的蛋白质样品

为了用多维核磁共振方法解析蛋白质溶液构象奠定基础,在用基因工程法使天花粉蛋白在大肠杆菌中获得高效表达的基础上,用１５Ｎ标记了这种蛋白质并通过亲和层析方法进行纯化得到电泳纯的蛋白样品;测定了此蛋白对中期妊娠小鼠的止孕效应;在核磁共振波谱仪上测得了此蛋白的１Ｈ－１５Ｎ异核相关谱（ＨＳＱＣ）。结果表明,上述方法可以用于制备１５Ｎ标记的蛋白质样品。     

核磁共振法在生物无机化学中的应用

核磁共振法广泛应用于解析化学物质结构和化学反应性能，并已发展为生化学和分子生物学的重要实验技术，本介绍了NMR基本应用参数和现代技术发展，综述了NMR法在生物无机化学中的应用研究的最新进展，并展望了国内外该领域的研究前景。     

蛋白质折叠研究的热点

蛋白质折叠、结构和设计国际研讨会(International Workshop on Protein Folding，Structure and Design)于2001年6月11—22日在意大利Drieste，Abdus Salam国际理论物理中心(ICTP)召开．这次会议集中了当今蛋白质折叠研究的大多数知名学者，他们的工作比较全面地代表了目前国际上蛋白质折叠问题研究的前沿．这次会议大多数报告是关于蛋白质模型和它们的折叠机理．会议比较全面地反映了目前国际上蛋白质折叠问题研究的状况，以及未来蛋白质折叠研究发展的方向．目前蛋白质折叠的研究热点有两个方面：一是蛋白质模型的研究．这方面集中在简单的格点模型，主要内容有3个方面：(1)水分子影响．(2)侧链的影响．(3)拓扑结构研究．二是蛋白质折叠机理的研究，主要内容有：(1)热力学性质分析．(2)动力学过程的研究．(3)折叠初期研究．     

八肋游仆虫中心蛋白的核磁共振研究

利用液体核磁共振方法对八肋游仆虫中心蛋白全长蛋白(EoCen),LC端结构域(EoCen-LC)和N端结构域(EoCen-N)进行了分析,并研究了蛋白与钙离子的相互作用情况.研究结果表明,未加入钙离子,全长蛋白,LC端结构域和N端结构域谱图重叠严重,峰型较差,说明未折叠成良好的三级结构,存在较大的构象交换或一定程度的聚集;与钙离子结合后全长蛋白,LC端结构域三级结构有所改善,但仍然无法用液体核磁共振方法进行进一步的结构研究.N端结构域与钙离子结合后谱峰分散性好,说明N端结构域具有较好的三级结构,能够应用核磁共振的方法进行结构解析.