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[交流] 蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)解析固體核磁共振方法獲進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所波譜與原子分子物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的楊俊研究組，在發(fā)展蛋白質(zhì)高分辨三維結(jié)構(gòu)的固體核磁共振測(cè)定新技術(shù)和新方法方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究結(jié)果于近日在《美國(guó)化學(xué)會(huì)》（J. Am. Chem. Soc.）上在線發(fā)表。

相對(duì)于液體核磁共振和X射線晶體衍射技術(shù)，固體核磁共振技術(shù)能夠在接近天然環(huán)境的條件中來研究膜蛋白的結(jié)構(gòu)。比如，在人工合成的磷脂雙分子層、生物膜提取物的環(huán)境中來研究膜蛋白結(jié)構(gòu)。盡管固體核磁共振技術(shù)在膜蛋白三維結(jié)構(gòu)研究方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和良好的發(fā)展前景，但是由于起步較晚，該技術(shù)還有一些亟待解決的問題，其中一個(gè)重要瓶頸是難以獲得足夠數(shù)量的高質(zhì)量長(zhǎng)程距離約束條件，這嚴(yán)重阻礙了固體核磁共振的蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的解析。

武漢物數(shù)所楊俊研究組的博士研究生李建平等與南開大學(xué)和澳大利亞國(guó)立大學(xué)合作，在固體核磁共振中建立和發(fā)展了一種PCS-Rosseta的蛋白質(zhì)高分辨三維結(jié)構(gòu)解析方法。通過引入一種分子探針在蛋白分子上的各個(gè)原子核產(chǎn)生了贗接觸位移（Pseudocontact Shifts，PCS）效應(yīng)，得到的PCS值可以提供豐富的、高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)和角度約束條件。僅利用PCS所提供的結(jié)構(gòu)約束，并結(jié)合Rosetta的計(jì)算方法計(jì)算得到了高分辨的蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)。PCS-Rosetta方法在獲得長(zhǎng)程距離約束方面具有數(shù)量多、高效率和高質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)，在魔角旋轉(zhuǎn)固體核磁解析膜蛋白高分辨三維結(jié)構(gòu)中具有很大的潛力。

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、國(guó)家科技部和中國(guó)科學(xué)院的重點(diǎn)支持。（來源：中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所）

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