核磁共振原理及其在
生物学中的应用
第十章 蛋白质结构测定
§ 10.1 — § 10.5
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
生物大分子空间结构的
测定方法
X射线晶体学 多维核磁共振波谱学
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振的特点
?蛋白质处于溶液状态
?适合研究蛋白质 -蛋白质，
蛋白质 -核酸，蛋白质 -配基相互作用
?可研究蛋白质分子内部运动
?可研究膜蛋白
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
NMR structure of the
recombinant murine prion protein
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁技术和应用范围
蛋白质三维空间结构测定
? 样品制备
? 记录核磁共振谱
? 谱峰归属
? 确定二级结构单元
? 约束条件的建立
? 从 NMR数据到分子模型
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
NMR实验对蛋白质样品的要求
? mg量级的蛋白质
? 溶解度大
? 高纯度
? 无聚集
? 足够稳定
? 大蛋白质需要 15N标记或 13C,15N双标记甚至 2H，
13C,15N叁标记
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
非标记蛋白的谱峰归属
? 进行 COSY,DQF-COSY,Relay,DQ,
TOCSY等一系列二维 NMR实验
? 进行氨基酸残基 自旋系统的识别
? 根据蛋白质的一级结构与 COSY谱中反映
的 J耦合关系和 NOESY谱中反映的 NOE效
应关系进行 顺序识别（序列证认）
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
自旋系统识 别
?根据 COSY,TOCSY等二维谱揭
示的 J耦合关系
?根据谱峰的化学位移提供的信息
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
20种常见氨基酸残基侧链不活泼氢原子的自旋系统
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
?－ COSY谱中的交
叉峰；
?,＋－ Relay谱中的
交叉峰；
?,+,*－ TOCSY谱中
的交叉峰；
?－对角峰
氨基酸残
基自旋系
统的特征
氨基酸残
基自旋系
统的特征
?－ COSY谱中的交叉峰；
?,＋－ Relay谱中的交叉峰；
?,+,*－ TOCSY谱中的交叉峰；
?－对角峰
蛋白质的一维 1H谱
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
蛋白质的 COSY谱
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
127
H A 1 H A 1
2 2 2 2
1144
H A 2 H A 1
2 2 2 2
131
H N H A 1
2 2 2 2
365
H A 1 H A 1
1 2 1 2
1146
H A 2 H A 1
1 2 1 2
375
H N H A 1
1 2 1 2
1145
H A 1 H A 2
2 2 2 2
1152
H A 1 H A 2
1 2 1 2
123
H A 2 H A 2
2 2 2 2
370
H A 2 H A 2
1 2 1 2
535
H A 1 H A 1
2 2
1154
H A 2 H A 1
2 2
130
H N H A 2
2 2 2 2
376
H N H A 2
1 2 1 2
542
H N H A 1
2 2
1153
H A 1 H A 2
2 2
540
H A 2 H A 2
2 2
543
H N H A 2
2 2
128
H A 1 H N
2 2 2 2
125
H A 2 H N
2 2 2 2
132
H N H N
2 2 2 2
367
H A 1 H N
1 2 1 2
371
H A 2 H N
1 2 1 2
377
H N H N
1 2 1 2
537
H A 1 H N
2 2
541
H A 2 H N
2 2
544
H N H N
2 2
双量子滤波 COSY，显示 BmP02的 3个 GLY的自旋系统
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
TOCSY是同相谱，可提供整个自旋体系的连接，而且
信号强，对于谱峰证认很有用
核磁共振基本原理 10讲
吴季辉
15
H N H B
2 8 2 8
16
H N H A
2 8 2 8
37
H N H A
2 7 2 7
55
H N H B 2
2 6 2 6
56
H N H B 3
2 6 2 6
57
H N H A
2 6 2 6
98
H N H B 2
2 0 2 0
99
H N H B 3
2 0 2 0
100
H N H A
2 0 2 0
119
H N H B
2 3 2 3
120
H N H A
2 3 2 3
130
H N H A 2
2 2 2 2
131
H N H A 1
2 2 2 2
165
H N H B 3
2 4 2 4
166
H N H B 2
2 4 2 4
167
H N H A
2 4 2 4
176
H N H A
1 9 1 9
197
H N H B
1 8 1 8
198
H N H A
1 8 1 8
257
H N H A
1 6 1 6
272
H N H A
1 5 1 5
304
H N H B 2
1 4 1 4
305
H N H B 3
1 4 1 4
306
H N H A
1 4 1 4
359
H N H A
1 3 1 3
375
H N H A 1
1 2 1 2
376
H N H A 2
1 2 1 2
439
H N H B 2
9 9
440
H N H B 3
9 9
441
H N H A
9 9
445
H N H A
1 1 1 1
485
H N H B 3
5 5
487
H N H A
5 5
527
H N H B 3
3 3
528
H N H B 2
3 3
529
H N H A
3 3
542
H N H A 1
2 2
543
H N H A 2
2 2
720
H N H A
8 8
852
H N H A
1 6 1 6
混合时间 80ms的 TOCSY，显示 BmP02
的 NH与其他质子的连接
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
序列证认
?根据 NOESY等二维谱揭示的 空
间距离关系 将已经识别的自旋系
统或氨基酸残基定位到蛋白质序
列上
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
多肽链中中等范围的 1H－ 1H距离
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
顺序识别 -1核磁共振基本原理 11讲吴季辉
顺序识别 -2核磁共振基本原理 11讲吴季辉
顺序识别 -3
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
?蛋白质序列相距甚远的氨基酸残基上的质子也可能
在空间上很接近,而导致错误的序列证认
确定二级结构单元
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
蛋白质的 二级结构 -1
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
蛋白质的 二级结构 -2
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
蛋白质的 二级结构 -3
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
化学位移标志 (CSI)
? 两个蛋白的 H?的化学位移标志图,弹簧状的和箭头状
的图形分别表示螺旋和 ?折叠
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
约束条件的建立
? 距离约束
? 二面角约束
? 氢键约束
r r
S
Si r ef
r ef
i
?
?
?
?
?
?
?
1
6
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
多肽构象
多肽是由多个氨基酸组成的,
氨基酸之间通过肽键（酰胺键）
连接，肽键具有部分双键性质，
不能自由旋转
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
多肽主链的二面角
A-B-C-D定义二面角,C-D相对 A-B顺时
针转为正，逆时针转为负，重叠为零
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
邻位耦合常数 J 和二面角 ?
Karplus关系
3J＝ Acos2?+Bcos?+Csin2?
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
?角和 ? 角 的关系
L－氨基酸, ?=??-60??
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
?角和 ? 角 的关系
D－氨基酸, ?=??+60??
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
因此每一个 ? 角对应于 2个 ?角，而对于大多数 3JH-N-C?-H，
每一个耦合常数 3JH-N-C?-H又对应于二个 ? 值,因此有四个
可能的 ? 角对应于观察到的 3JH-N-C?-H值
Karplus-Bystov关系式和构象能的计算相结合，或简单地
和构象能图相结合可以帮助正确选择可能的二面角
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
对 L-氨基酸来说：
右手 ?螺旋 3JH-N-C?-H?3.9Hz (?＝ -57?)
310螺旋 3JH-N-C?-H?4.2Hz (?＝ -60?)
反平行 ?折叠 3JH-N-C?-H?8.9Hz (?＝ -139?)
平行 ?折叠 3JH-N-C?-H?9.7Hz (?＝ -119?)
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
氢 -氘交换
789ppm
15h
60'
10'
0'
i n H
2
O
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
从 NMR数据到分子模型
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
?仅根据核磁实验获得的约束条件不足
以构建蛋白质的空间结构,所以还需要
利用蛋白质的一级结构 (序列 )信息,利
用一般共价键的键长,键角等信息
分子 力场
d
dt m
i
i n i
2
2 1 2 3
r F r r r r? (,,,) /?
F r r r r r r r ri n i nV(,,,) (,,,)1 2 3 1 2 3? ?? ??V K b b K
K K n
C r C r q q n r
i b
ij ij i j ij
i j
? ? ? ?
? ? ? ? ?
? ? ?
??
??
?
1
2 0
2 1
2 0
2
1
2 0
2
12
12
6
6
0
2
1
4
( ) ( )
( ) [ c o s ( )]
[ / / / ]
,
?
? ?
? ?
? ? ? ?
??
键角键长
正常二面角非正常二面角
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
? 基本原理：在准各态历经假设下，任何力学量对系综
的平均等于该力学量对时间的平均，而力学量对时间
的平均可以从经典运动方程所决定的运动轨迹得到
Secondary Structure
(a) NMR constraints
Distance constraints 1032
Intra-residue 152
Sequential (|i-j|=1) 273
Medium-range (|i-j|<5) 379
Long-range (|i-j|≥5) 228
Dihedral angle restraints 100
Hydrogen bonds 11
(b) Statistics for 20 structures
NOE violations
Number > 0.1 ? 4.8 ± 1.4
Maximum violations (?) 0.16 ± 0.03
RMS deviation from idealized
covalent geometry
Bonds (?) 0.0019±
0.0002
Angles (deg) 0.39 ± 0.01
Impropers (deg) 0.21 ± 0.01
Lennard-Jones potential energy
(kcal mol-1)
-206 ± 20
(c) Coordinate precision
Pairwise rmsd for backbone atoms
(13-68) (?)
0.80 ±
0.13
Pairwise rmsd for heavy atoms
(13-68) (?)
1.73 ±
0.18
RMS deviation to the mean bb/heavy
11-75 (?) 0.98/1.88
17-31,38-51,57-75 (?) 0.78/1.67
13-68 (?) 0.55/1.53
61-78 (?) 1.03/2.32
14个最好构象的重叠 (模拟退火计算 30个构象,violation<0.5A)
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
能量最小的一个代表性构象的 ribbon representation
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
2D-NMR的限制
? 2D-NMR在确定蛋白质溶液的结构方面已取得了巨
大的成就，可以获得小于 100个残基的小蛋白的
溶液结构，在准确度方面类似于 2.0-2.5? 分辨
率的晶体结构
? 随着蛋白质分子量的进一步提高，由于化学位移
的重叠或简并，使得在 2D NMR方法中所使用的
自旋系统识别和序列识别方法不再完全有效
? 其次是随着分子量增加，谱线变宽，因而使得较
难利用建立在小的同核耦合 (耦合常数 ?12Hz)之
上的一些位移相关实验
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
小蛋白和大蛋白二维谱的比较
BmP02(28个残基 ) 部分 NOESY谱 ADR6(115个残基 ) 部分 NOESY谱
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
异核多维 NMR
? 增加谱的维数，提高分辨率
? 将大的单键异核耦合用于磁化转移
p re p a ra t i o n e v o l u t i o n m i x i n g a c q u i s i t i o n
p re p a ra t i o n e v o l u t i o n m i x i n g a c q u i s i t i o n
2D
2D
c o m b i n e
p re p a ra t i o n e v o l u t i o n m i x i n g a c q u i s i t i o ne v o l u t i o n m i x i n g
3D
t 1 t 2
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
多维 NMR分辨率的提高F 1
F
2
F
1
F
2
F
3
2D
3D
F 1
F 2
F 3
F 4
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
1H-15N异核相关谱
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
15N编辑三维 NOESY谱
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
谢 谢
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
生物学中的应用
第十章 蛋白质结构测定
§ 10.1 — § 10.5
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
生物大分子空间结构的
测定方法
X射线晶体学 多维核磁共振波谱学
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振的特点
?蛋白质处于溶液状态
?适合研究蛋白质 -蛋白质，
蛋白质 -核酸，蛋白质 -配基相互作用
?可研究蛋白质分子内部运动
?可研究膜蛋白
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
NMR structure of the
recombinant murine prion protein
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁技术和应用范围
蛋白质三维空间结构测定
? 样品制备
? 记录核磁共振谱
? 谱峰归属
? 确定二级结构单元
? 约束条件的建立
? 从 NMR数据到分子模型
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
NMR实验对蛋白质样品的要求
? mg量级的蛋白质
? 溶解度大
? 高纯度
? 无聚集
? 足够稳定
? 大蛋白质需要 15N标记或 13C,15N双标记甚至 2H，
13C,15N叁标记
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
非标记蛋白的谱峰归属
? 进行 COSY,DQF-COSY,Relay,DQ,
TOCSY等一系列二维 NMR实验
? 进行氨基酸残基 自旋系统的识别
? 根据蛋白质的一级结构与 COSY谱中反映
的 J耦合关系和 NOESY谱中反映的 NOE效
应关系进行 顺序识别（序列证认）
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
自旋系统识 别
?根据 COSY,TOCSY等二维谱揭
示的 J耦合关系
?根据谱峰的化学位移提供的信息
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
20种常见氨基酸残基侧链不活泼氢原子的自旋系统
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
?－ COSY谱中的交
叉峰；
?,＋－ Relay谱中的
交叉峰；
?,+,*－ TOCSY谱中
的交叉峰；
?－对角峰
氨基酸残
基自旋系
统的特征
氨基酸残
基自旋系
统的特征
?－ COSY谱中的交叉峰；
?,＋－ Relay谱中的交叉峰；
?,+,*－ TOCSY谱中的交叉峰；
?－对角峰
蛋白质的一维 1H谱
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
蛋白质的 COSY谱
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
127
H A 1 H A 1
2 2 2 2
1144
H A 2 H A 1
2 2 2 2
131
H N H A 1
2 2 2 2
365
H A 1 H A 1
1 2 1 2
1146
H A 2 H A 1
1 2 1 2
375
H N H A 1
1 2 1 2
1145
H A 1 H A 2
2 2 2 2
1152
H A 1 H A 2
1 2 1 2
123
H A 2 H A 2
2 2 2 2
370
H A 2 H A 2
1 2 1 2
535
H A 1 H A 1
2 2
1154
H A 2 H A 1
2 2
130
H N H A 2
2 2 2 2
376
H N H A 2
1 2 1 2
542
H N H A 1
2 2
1153
H A 1 H A 2
2 2
540
H A 2 H A 2
2 2
543
H N H A 2
2 2
128
H A 1 H N
2 2 2 2
125
H A 2 H N
2 2 2 2
132
H N H N
2 2 2 2
367
H A 1 H N
1 2 1 2
371
H A 2 H N
1 2 1 2
377
H N H N
1 2 1 2
537
H A 1 H N
2 2
541
H A 2 H N
2 2
544
H N H N
2 2
双量子滤波 COSY，显示 BmP02的 3个 GLY的自旋系统
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
TOCSY是同相谱，可提供整个自旋体系的连接，而且
信号强，对于谱峰证认很有用
核磁共振基本原理 10讲
吴季辉
15
H N H B
2 8 2 8
16
H N H A
2 8 2 8
37
H N H A
2 7 2 7
55
H N H B 2
2 6 2 6
56
H N H B 3
2 6 2 6
57
H N H A
2 6 2 6
98
H N H B 2
2 0 2 0
99
H N H B 3
2 0 2 0
100
H N H A
2 0 2 0
119
H N H B
2 3 2 3
120
H N H A
2 3 2 3
130
H N H A 2
2 2 2 2
131
H N H A 1
2 2 2 2
165
H N H B 3
2 4 2 4
166
H N H B 2
2 4 2 4
167
H N H A
2 4 2 4
176
H N H A
1 9 1 9
197
H N H B
1 8 1 8
198
H N H A
1 8 1 8
257
H N H A
1 6 1 6
272
H N H A
1 5 1 5
304
H N H B 2
1 4 1 4
305
H N H B 3
1 4 1 4
306
H N H A
1 4 1 4
359
H N H A
1 3 1 3
375
H N H A 1
1 2 1 2
376
H N H A 2
1 2 1 2
439
H N H B 2
9 9
440
H N H B 3
9 9
441
H N H A
9 9
445
H N H A
1 1 1 1
485
H N H B 3
5 5
487
H N H A
5 5
527
H N H B 3
3 3
528
H N H B 2
3 3
529
H N H A
3 3
542
H N H A 1
2 2
543
H N H A 2
2 2
720
H N H A
8 8
852
H N H A
1 6 1 6
混合时间 80ms的 TOCSY，显示 BmP02
的 NH与其他质子的连接
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
序列证认
?根据 NOESY等二维谱揭示的 空
间距离关系 将已经识别的自旋系
统或氨基酸残基定位到蛋白质序
列上
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
多肽链中中等范围的 1H－ 1H距离
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
顺序识别 -1核磁共振基本原理 11讲吴季辉
顺序识别 -2核磁共振基本原理 11讲吴季辉
顺序识别 -3
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
?蛋白质序列相距甚远的氨基酸残基上的质子也可能
在空间上很接近,而导致错误的序列证认
确定二级结构单元
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
蛋白质的 二级结构 -1
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
蛋白质的 二级结构 -2
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
蛋白质的 二级结构 -3
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
化学位移标志 (CSI)
? 两个蛋白的 H?的化学位移标志图,弹簧状的和箭头状
的图形分别表示螺旋和 ?折叠
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
约束条件的建立
? 距离约束
? 二面角约束
? 氢键约束
r r
S
Si r ef
r ef
i
?
?
?
?
?
?
?
1
6
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
多肽构象
多肽是由多个氨基酸组成的,
氨基酸之间通过肽键（酰胺键）
连接，肽键具有部分双键性质，
不能自由旋转
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
多肽主链的二面角
A-B-C-D定义二面角,C-D相对 A-B顺时
针转为正，逆时针转为负，重叠为零
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
邻位耦合常数 J 和二面角 ?
Karplus关系
3J＝ Acos2?+Bcos?+Csin2?
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
?角和 ? 角 的关系
L－氨基酸, ?=??-60??
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
?角和 ? 角 的关系
D－氨基酸, ?=??+60??
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
因此每一个 ? 角对应于 2个 ?角，而对于大多数 3JH-N-C?-H，
每一个耦合常数 3JH-N-C?-H又对应于二个 ? 值,因此有四个
可能的 ? 角对应于观察到的 3JH-N-C?-H值
Karplus-Bystov关系式和构象能的计算相结合，或简单地
和构象能图相结合可以帮助正确选择可能的二面角
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
对 L-氨基酸来说：
右手 ?螺旋 3JH-N-C?-H?3.9Hz (?＝ -57?)
310螺旋 3JH-N-C?-H?4.2Hz (?＝ -60?)
反平行 ?折叠 3JH-N-C?-H?8.9Hz (?＝ -139?)
平行 ?折叠 3JH-N-C?-H?9.7Hz (?＝ -119?)
核磁共振基本原理 4讲
吴季辉
氢 -氘交换
789ppm
15h
60'
10'
0'
i n H
2
O
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
从 NMR数据到分子模型
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
?仅根据核磁实验获得的约束条件不足
以构建蛋白质的空间结构,所以还需要
利用蛋白质的一级结构 (序列 )信息,利
用一般共价键的键长,键角等信息
分子 力场
d
dt m
i
i n i
2
2 1 2 3
r F r r r r? (,,,) /?
F r r r r r r r ri n i nV(,,,) (,,,)1 2 3 1 2 3? ?? ??V K b b K
K K n
C r C r q q n r
i b
ij ij i j ij
i j
? ? ? ?
? ? ? ? ?
? ? ?
??
??
?
1
2 0
2 1
2 0
2
1
2 0
2
12
12
6
6
0
2
1
4
( ) ( )
( ) [ c o s ( )]
[ / / / ]
,
?
? ?
? ?
? ? ? ?
??
键角键长
正常二面角非正常二面角
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
? 基本原理：在准各态历经假设下，任何力学量对系综
的平均等于该力学量对时间的平均，而力学量对时间
的平均可以从经典运动方程所决定的运动轨迹得到
Secondary Structure
(a) NMR constraints
Distance constraints 1032
Intra-residue 152
Sequential (|i-j|=1) 273
Medium-range (|i-j|<5) 379
Long-range (|i-j|≥5) 228
Dihedral angle restraints 100
Hydrogen bonds 11
(b) Statistics for 20 structures
NOE violations
Number > 0.1 ? 4.8 ± 1.4
Maximum violations (?) 0.16 ± 0.03
RMS deviation from idealized
covalent geometry
Bonds (?) 0.0019±
0.0002
Angles (deg) 0.39 ± 0.01
Impropers (deg) 0.21 ± 0.01
Lennard-Jones potential energy
(kcal mol-1)
-206 ± 20
(c) Coordinate precision
Pairwise rmsd for backbone atoms
(13-68) (?)
0.80 ±
0.13
Pairwise rmsd for heavy atoms
(13-68) (?)
1.73 ±
0.18
RMS deviation to the mean bb/heavy
11-75 (?) 0.98/1.88
17-31,38-51,57-75 (?) 0.78/1.67
13-68 (?) 0.55/1.53
61-78 (?) 1.03/2.32
14个最好构象的重叠 (模拟退火计算 30个构象,violation<0.5A)
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
能量最小的一个代表性构象的 ribbon representation
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
2D-NMR的限制
? 2D-NMR在确定蛋白质溶液的结构方面已取得了巨
大的成就，可以获得小于 100个残基的小蛋白的
溶液结构，在准确度方面类似于 2.0-2.5? 分辨
率的晶体结构
? 随着蛋白质分子量的进一步提高，由于化学位移
的重叠或简并，使得在 2D NMR方法中所使用的
自旋系统识别和序列识别方法不再完全有效
? 其次是随着分子量增加，谱线变宽，因而使得较
难利用建立在小的同核耦合 (耦合常数 ?12Hz)之
上的一些位移相关实验
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
小蛋白和大蛋白二维谱的比较
BmP02(28个残基 ) 部分 NOESY谱 ADR6(115个残基 ) 部分 NOESY谱
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
异核多维 NMR
? 增加谱的维数，提高分辨率
? 将大的单键异核耦合用于磁化转移
p re p a ra t i o n e v o l u t i o n m i x i n g a c q u i s i t i o n
p re p a ra t i o n e v o l u t i o n m i x i n g a c q u i s i t i o n
2D
2D
c o m b i n e
p re p a ra t i o n e v o l u t i o n m i x i n g a c q u i s i t i o ne v o l u t i o n m i x i n g
3D
t 1 t 2
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
多维 NMR分辨率的提高F 1
F
2
F
1
F
2
F
3
2D
3D
F 1
F 2
F 3
F 4
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
1H-15N异核相关谱
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
15N编辑三维 NOESY谱
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
谢 谢
核磁共振基本原理 11讲
吴季辉
