中科院博士在美國用固體NMR新方法研究蛋白質(zhì)界面
《美國化學(xué)會(huì)志》(JACS, 2008, 130, 5798)上報(bào)道了中科院武漢物數(shù)所楊俊博士在美國University of Delaware 用固體NMR新方法研究蛋白質(zhì)界面的研究工作。
一些生物大分子，如膜蛋白，蛋白質(zhì)復(fù)合體，蛋白質(zhì)纖維等，在生命過程中起著極為重要的作用，但是由于難于得到這些生物分子的單晶以及它們?cè)谌芤褐械牡腿芙舛龋?nbsp;用X-ray和液體NMR很難得到它們的結(jié)構(gòu)。一個(gè)典型的例子是膜蛋白質(zhì)。膜蛋白約占與人類基因編碼有關(guān)的蛋白質(zhì)的30%，一些重要的生命活動(dòng)如能量轉(zhuǎn)換、信息識(shí)別與傳遞、物質(zhì)運(yùn)送和分配都與膜蛋白密切相關(guān)。但是到目前為止，只有157種(總共約3萬種)膜蛋白的三維結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)是已知的。對(duì)于這些“困難”的生物大分子，固體NMR被認(rèn)為是有前途的研究手段之一。自從2002年德國科學(xué)家**用魔角旋轉(zhuǎn)NMR得到固體蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)以來，這幾年這個(gè)領(lǐng)域飛速向前發(fā)展。隨著高磁場(chǎng)NMR儀器的使用，魔角旋轉(zhuǎn)NMR探頭技術(shù)的發(fā)展，固體蛋白質(zhì)樣品制備技術(shù)的成熟和一批兩維到四維固體NMR脈沖序列的使用，魔角旋轉(zhuǎn)NMR研究蛋白質(zhì)的能力大大提高，魔角旋轉(zhuǎn)NMR已經(jīng)能夠?qū)?5-30 KDa的蛋白質(zhì)進(jìn)行NMR信號(hào)全歸屬和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)研究。
在這個(gè)研究中，楊俊和University of Delaware 的同事Tatyana Polenova設(shè)計(jì)了一組新脈沖序列，他們用這組脈沖序列研究了用不同同位素標(biāo)記的thioredoxin蛋白質(zhì)組裝體的分子內(nèi)和分子間的界面。首先他們用理論模擬和NMR實(shí)驗(yàn)證實(shí)了固體NMR中的REDOR技術(shù)可以用來消除13C,15N全富集的蛋白質(zhì)主鏈上的15N信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了用一個(gè)蛋白質(zhì)樣品同時(shí)進(jìn)行NMR信號(hào)歸屬和蛋白質(zhì)界面研究。借助于對(duì)遠(yuǎn)程相互作用敏感的1H/13C REDOR和PAIN－CP技術(shù), 他們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)脈沖序列，用不同核自旋對(duì)的相關(guān)性觀察到了蛋白質(zhì)界面上空間相近的殘基對(duì)。另外，他們還設(shè)計(jì)了兩個(gè)脈沖序列對(duì)蛋白質(zhì)另外一段的主鏈上的15N信號(hào)進(jìn)行了歸屬。這組固體NMR的脈沖序列和相應(yīng)的同位素標(biāo)記方法將可以在更大的蛋白質(zhì)復(fù)合體的界面研究中使用。 **關(guān)鍵詞：化學(xué)、蛋白質(zhì)
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