主链三共振序列指认教学.ppt

7.3主链三共振序列指认,生物大分子波谱学原理 吴季辉,三维，四维三共振实验对于大蛋白质的核磁研究具有特别的意义，因为这些实验提供了蛋白质主链以及部分侧链原子的明确无误的谱峰证认手段,7.4 三共振谱,生物大分子波谱学原理 吴季辉,多肽链的结构特点： 一个氨基酸残基的1H自旋由一个或多个自旋体系组成，而同核谱中一个自旋体系必定属于同一个残基 同一个残基及相邻残基的1H之间距离可能比较近，但由于蛋白质空间折叠的缘故，蛋白质一级序列上相隔甚远的残基的1H也可能距离比较近,7.4 三共振谱,生物大分子波谱学原理 吴季辉,同核1H谱提供的信息： COSY 提供同碳偶合(geminal coupling)及邻位偶合(vicinal coupling)的1H信息 TOCSY 提供同一自旋体系的1H信息 因此COSY类型实验及TOCSY只能给出同一残基内的1H的连接信息 NOESY 提供空间距离近的1H信息，通常有NOE的1H处于同一残基或相邻残基，但也有一部分（可能达10%）属于相隔一个残基以上的1H之间的NOE,7.4 三共振谱,生物大分子波谱学原理 吴季辉,在同核1H谱基础上的谱峰证认手段： 由同核相关谱找出谱峰所属的自旋体系，判别可能的氨基酸类型 由NOESY结合已知的蛋白质序列进一步确定氨基酸类型并确定其在蛋白质序列上的位置 由于序列证认依靠NOESY，有错误证认的可能，通常需要在获得初步结构的过程中反复check NOE，纠正可能的误认，因而实际上序列证认与结构计算不可完全分开,7.4 三共振谱,生物大分子波谱学原理 吴季辉,13C，15N双标记蛋白质的异核三共振谱利用单键和两键J偶合建立主链原子和部分侧链原子间的关联，既可提供残基内的，也可提供相邻残基的1HN,15N,1H,13C,13CO等原子间的关联信息，即完成序列证认，由于主要信息来自J偶合，在结构计算前即可完成大部分，至少主链部分的所有原子的谱峰证认。既提高证认的可靠性，又加快证认的速度。而且从获得的主链原子的化学位移还可判定残基的类型以及所处的二级结构类型,7.4 三共振谱,生物大分子波谱学原理 吴季辉,1J- and 2J-couplings in proteins,生物大分子波谱学原理 吴季辉,7.3 三共振谱,生物大分子波谱学原理 吴季辉,Relative sensitivity of triple resonance experiments,生物大分子波谱学原理 吴季辉,Relative sensitivity of triple resonance experiments,生物大分子波谱学原理 吴季辉,Transverse relaxation times and molecular size,生物大分子波谱学原理 吴季辉,HNCO,生物大分子波谱学原理 吴季辉,HNCO,生物大分子波谱学原理 吴季辉,F1(H) - F3(N,t1) - F2(CO,t2) - F3(N) - F1(H,t3),HNCO,生物大分子波谱学原理 吴季辉,HN(CA)CO,生物大分子波谱学原理 吴季辉,HN(CA)CO,生物大分子波谱学原理 吴季辉,F1(H) - F3(N,t1) - F2(Ca) - F2(CO,t2) - F2(Ca) - F3(N) - F1(H,t3),HN(CA)CO,生物大分子波谱学原理 吴季辉,HCACO,生物大分子波谱学原理 吴季辉,HCACO,生物大分子波谱学原理 吴季辉,F1(Ha) - F2(Ca,t1) - F2(CO,t2) - F2(Ca) - F1(H,t3),HCACO,生物大分子波谱学原理 吴季辉,HCA(CO)N,生物大分子波谱学原理 吴季辉,HCA(CO)N,生物大分子波谱学原理 吴季辉,F1(Ha) - F2(Ca,t1) - F2(CO) - F3(N,t2) - F2(CO) - F2(Ca) - F1(H,t3),HCA(CO)N,生物大分子波谱学原理 吴季辉,HCA(CO)N,生物大分子波谱学原理 吴季辉,F1(Ha) - F2(Ca,t1) - F2(CO