*/43 NMR spectroscopy of protein in living cells (In-cell NMR) Sakakibara et al, Nature, 2009 */43 Inomata et al, Nature, 2009 NMR structure of protein in living cells (In-cell NMR) */43 Fraser syndrome is a recessive multisystem disorder characterized by embryonic epidermal blistering, cryptophthalmos, syndactyly, renal defects Takamiya et al, Nat genet. 2004 PDZ7 PDZ6 PDZ5 PDZ1 PDZ2 PDZ3 PDZ4 L1 L2(KBD) Fras1 Combination of NMR and X-ray techniques in structural biology */43 Folding research of GRIP1-PDZ12 by NMR and CD spectroscopy */43 PDZ12/Fras1 復(fù)合物晶體 晶體衍射圖 PDZ12/Fras1 復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu) Long et al, JMB, 2008 */43 */43 */43 */43 */43 */43 */43 * Effect of deuteration on the density of protons in a protein Src homology domaiin from phosphoinsoitide 3-kinase Full protonated Same protein but only the amide protons are retained * Lines are sharper in the vertical direction corresponding to the relaxation interference for the 15N resonance Peaks that are partly overlapping are resolved in TROSY * * * 第六講：NMR介紹 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy For Short： NMR */43 1. 一般認(rèn)識 NMR是研究處于磁場中的原子核對射頻輻射(Radio-frequency Radiation)的吸收，它是對各種有機(jī)和無機(jī)物的成分、結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性分析的最強(qiáng)有力的工具之一，有時亦可進(jìn)行定量分析。 在強(qiáng)磁場中，原子核發(fā)生能級分裂(能級極小：在1.41T磁場中，磁能級差約為25?10-3J)，當(dāng)吸收外來電磁輻射(109-1010nm,4-900MHz)時，將發(fā)生核能級的躍遷----產(chǎn)生所謂NMR現(xiàn)象。 射頻輻射——原子核(強(qiáng)磁場下能級分裂)——吸收──能級躍遷──NMR 測定有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，1HNMR──氫原子的位置、環(huán)境以及功能團(tuán)和C骨架上的H原子相對數(shù)目） 與UV-Vis和紅外光譜法類似，NMR也屬于吸收光譜，只是研究的對 象是處于強(qiáng)磁場中的原子核對射頻輻射的吸收。 */43 2. 發(fā)展歷史 1924年：Pauli 預(yù)言了NMR 的基本理論，即，有些核同時具有自旋和磁量子數(shù)， 這些核在磁場中會發(fā)生分裂； 1946年：Harvard 大學(xué)的Purcell和Stanford大學(xué)的Bloch各自首次發(fā)現(xiàn)并證實NMR現(xiàn)象，并于1952年分享了諾貝爾獎； 1953年：Varian開始商用儀器開發(fā)，并于同年制作了第一臺高分辨NMR 儀； 1956年：Knight發(fā)現(xiàn)元素所處的化學(xué)環(huán)境對NMR信號有影響，而這一影響與物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。 1970年：Fourier(pilsed)-NMR 開始市場化（早期多使用的是連續(xù)波NMR 儀器）； 1991年：R.R.Ernst 發(fā)展高分辨率核磁共振波譜學(xué)（脈沖傅利葉變換核磁共振譜、二維核磁共振譜），獲1991年度諾貝爾化學(xué)獎； 2003年：美國科學(xué)家Paul Lauterbur 和 英國科學(xué)家Peter Mansfield因在(核)磁共振成像技術(shù)領(lǐng)域的突破性成就，共同獲得2003年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。 */43 */43 0 4.7 9.4 ? Energy Magnetic field strength, B0 ? E ? 200 MHz for 1H a spin state b s

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