异核相关谱学习培训课件.ppt

1、7.1 异核相关谱异核相关谱蛋白质研究中用的异核相关谱均利用单键偶合，分为两类：HSQC (Heteronuclear Single-Quantum Coherence)Simple HSQC Decoupled HSQC Constant-time HSQCHMQC (Heteronuclear Multiple-Quantum Coherence)间接维正负频率区别生物大分子波谱学原理吴季辉相干阶路线相干阶路线?HMQCHMQC和HSQC谱图看起来非常类似HMQC和和HSQC的进一步讨论的进一步讨论 生物大分子波谱学原理吴季辉HMQC和和HSQC的进一步讨论的进一步讨论 生物大分子波谱学原

2、理吴季辉HMQC和和HSQC的进一步讨论的进一步讨论 生物大分子波谱学原理吴季辉2.13C同核J偶合的影响：上述讨论仅考虑1H同核J偶合的影响，对于非标记样品或15N标记蛋白质样品是对的，对于13C标记或13C-15N双标记的蛋白质样品，还需考虑13C同核J偶合以及13C-15N间J偶合的影响。对于蛋白质而言，CO和其他脂肪链上的C的化学位移相差甚远，大约100ppm，在实际的脉冲序列中通常当成不同的核来处理，也就是可以选择适当的脉冲，作用于其中一个核，对另一个的影响比较小；同样可以施加对其中一个核的去偶，而对另一个核的影响也比较小。当然，脉冲的宽度必须仔细选择，以保证对另一核的影响最小。同时

3、还需考虑到可能的相移和频移。至于13C-15N间J偶合的影响，可以在适当位置加180度13C或13CO脉冲去除。HMQC和和HSQC的进一步讨论的进一步讨论 生物大分子波谱学原理吴季辉上述措施对于13C间的J偶合不起作用，因为不同位置的13C化学位移分布在一个不大的区域，加上存在C核的数目相当多，不可能用选择脉冲实现去偶。13C同核J偶合在固定间隔中的作用不过是使有用信号减弱，在演化期则要产生相应的频率标记，出现J裂分，也就是变换后出现谱线的多重结构，既使谱峰结构复杂化，又使信号减弱。解决的方法只有一个：利用恒时类型的实验设计。HSQC实验设计的变化实验设计的变化 生物大分子波谱学原理吴季辉H

4、SQC实验设计的变化实验设计的变化 生物大分子波谱学原理吴季辉HSQC实验设计的变化实验设计的变化 生物大分子波谱学原理吴季辉HMQC和和HSQC的进一步讨论的进一步讨论 生物大分子波谱学原理吴季辉3.溶剂峰抑制:仅13C标记蛋白质的核磁实验常在重水中进行，残留的水峰信号用预饱和即可抑制；15N标记或13C-15N双标记样品的核磁实验通常在水中进行，因为NH信号的检测非常方便，此时预饱和方法不太好，因为需要较强的照射来抑制水峰，靠近水峰的1H的信号也会被部分抑制，由于饱和转移，NH的信号强度也会减弱。有效抑制水峰而不至导致饱和转移的方法有spin-lock purge pulse或梯度场脉冲，

5、这二种方法可以方便地用于HSQC HMQC和和HSQC的进一步讨论的进一步讨论 生物大分子波谱学原理吴季辉a spin-lock:在第一个INEPT部分，NH信号由于J偶合形成x方向的反相分量，而水峰信号保留在y方向，在x方向加一个spin-lock（通常1-2ms），NH信号不受影响，而水峰信号围绕x方向旋转，由于探头的射频场不均匀性，在旋转数十或更多周后，水峰信号水峰y信号逐渐散开而被抑制。当然这种方法的效果同仪器相位的仔细校准很有关系。HMQC和和HSQC的进的进一步讨论一步讨论 生物大分子波谱学原理吴季辉b 梯度场脉冲:在第一个INEPT部分加1H的90度脉冲但未加S核的90度脉冲时形

6、成纵向有序信号，此时加一个梯度场脉冲，对其无影响，但水峰信号仍然是横向磁化，可以被抑制。利用这种方法时还可在第一个90度脉冲前加水峰的选择90度脉冲，相位相反，这样水峰信号仍然在z方向，梯度场只是抑制没有保留在z方向的残余部分信号，这种方法称为”water flip-back”，其优点是减小水峰信号的”radiation damping”作用，这样进一步减小饱和转移的作用，同时也降低所用梯度场的强度。HMQC和和HSQC的进一步讨论的进一步讨论 生物大分子波谱学原理吴季辉HMQC和和HSQC的进一步讨论的进一步讨论 生物大分子波谱学原理吴季辉HMQC和和HSQC的进一步讨论的进一步讨论 生物大

7、分子波谱学原理吴季辉复数检波方式如State,State-TPPI方式为alias，周期性地平移实数检波方式如TPPI方式为fold，相对于谱边界作反射当第一个t1值设置成半点延迟时，折叠奇数次的信号相位与折叠偶数次的信号（包括未折叠）相反。HMQC和和HSQC的进一步讨论的进一步讨论 生物大分子波谱学原理吴季辉6.信号处理：由于HMQC及HSQC的主要信号是同相吸收型，因此处理方法类似同核同相谱，恒时型的采样点少时，可利用线性预测等扩增数据点 生物大分子波谱学原理吴季辉下图是13C-15N双标记的ubiquitin的普通HSQC谱以及CT脉冲序列记录的谱图（T=27ms及54ms），可以看出分辨率明显的改善。生物大分子波谱学原理吴季辉