用NMR方法选择性检测蛋白质的支链NH2信号

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1、华中科技大学硕士学位论文用NMR方法选择性检测蛋白质的支链NH2信号姓名：周志明申请学位级别：硕士专业：无机化学指导教师：刘买利;叶朝辉20040510摘要蛋白质的三维结构是理解其功能的基础并为药物筛选新药设计提供有用的模型和信息X-ray晶体衍射(XRD)和NMR是两种能够测定蛋白质三维结构的基本技术XRD可以快速有效地测定蛋白质的高分辨的三维结构在PDB(ProteinDataBank)中收录的蛋白质的结构中约85%是由XRD测定的但该技术的缺点是需要单晶样品对于具有稳定溶液结构的蛋白质只有NMR波谱

2、技术才能测定其三维结构而且该技术可以提供分子动力学分子间相互作用的信息虽然在NMR波谱技术中NMR谱的处理分析结构精制是个非常费时的过程但该技术不需要单晶样品而且是在近似蛋白质生理环境下测定其结构在本论文中发展了一个选择性检测蛋白质的支链NH2信号的脉冲实验并用该实验获得了蛋白质PDZ7的支链NH2信号的识别此外在本论文中对新的NMR实验方法以及NMR在蛋白质结构测定中的应用做了较为全面的论述具体的内容如下1论文的第一章对蛋白质结构测定中的基本NMR原理新的NMR实验方法做了较详细的论述尤其是在同位素标记

3、技术提高NMR灵敏度三共振实验等方面做了较为详细的探讨2论文的第二章对NMR在蛋白质结构测定中的蛋白质样品制备NMR实验蛋白质的NMR谱的分析归属蛋白质结构计算等做了论述3在论文的第三章中对梯度灵敏度增强HSQC实验进行了改进在其t1演化期加入一段延时t(t1/2JNH)在该段延时中标量耦合(JNH)的进动使得NH信号变得不可观测而NH2信号被保留并用这一改进的HSQC实验选择性检测PDZ7的支链NH2信号测定了PDZ7的5对支链NH2信号此外用三共振实验方法完成了蛋白质PDZ7的主链的顺序认证关键词NM

4、R蛋白质溶液结构测定三共振实验选择性检测PDZ7IABSTRACTThree-dimensional(3D)structureofaproteinishelpfulinunderstandingitsfunction,andisthebasefordrugsscreeninganddesigning.X-raydiffraction(XRD)andnuclearmagneticresonance(NMR)spectroscopyarethetwotechniquesfordeterminingthepro

5、teinstructure.XRDisamostefficientandfastwaytoobtainhigh-resolutionproteinstructure.About85%ofthestructuresintheproteindatabank(PDB)weredeterminedusingXRDapproach.ThedisadvantageofXRDistherequirementofsinglecrystals.NMRistheonlymethodavailableforthedetermi

6、nationofthe3Dproteinstructureinsolution.Inaddition,NMRcanprovideinformationabouttheproteindynamicsandinteraction.AlthoughNMRmeasurements,dataprocessingandstructurerefinementstakelongertimethanXRD,itdosenotneedsingle-crystalandworksinthesolutionthatisclose

7、tothenativestateofprotein.Inthisthesis,applyamodifiedHSQCexperimenttoidentifyproteinsidechainNH2signals.ProteinPDZ7isusedtotestthemodifiedexperiment.ThebackboneNMRresonancesofPDZ7wereassignedagainbasedonourexperimentsforbuilding-uptheexperienceofproteinst

8、ructuredetermination.Inaddition,newdevelopmentsinNMRtechniquesforproteinstructuredeterminationwerereviewed.1.InthefirstChapter,thebasicNMRprincipleswereintroducedwithspecialattentionstothemethods(NMRpulsesequences)u