碳检测在生物大分子结构与功能研究中的应用

【作者】 张家海； 阮科； 吴季辉；

【机构】 中国科学技术大学生命科学学院； 中国科学技术大学微尺度国家科学研究中心；

【摘要】 核磁共振技术(NMR)已经成为研究溶液中生物大分子结构与动力学的最有效的手段之一。1H在所有的磁共振核中磁旋比γ值最高而且天然丰度也是最高,因此绝大部分核磁实验,特别是多共振实验都是从1H核激发1H检测,以获得尽可能大的灵敏度。但在大分子量和快速弛豫体系,如多蛋白复合物、膜蛋白、及顺磁蛋白等方面有着严重的应用制约。这主要是因为常规的1H检测在这些体系中由于快速的分子弛豫而导致1H检测信号急剧衰减。而13C的磁旋比γ仅为1H的四分之一,在相同情况下,13C的弛豫衰减就要慢得多,这在后续的检测阶段就会减少信号的衰减。近年来,随着同位素标记和13C优化超低温探头技术的发展,13C检测技术在顺磁蛋白质和生物大分子复合物的结构与动力学等方面研究取得了一系列的成果。主要应用包括:大分子量蛋白质及蛋白复合物的NMR研究;含顺磁中心及高盐等极端条件下蛋白体系的结构与功能研究;脯氨酸富集及天然无序结构蛋白的序列认证等等。更多还原