主题：【线上讲座13期】核磁共振在化学与相关领域中的应用（本期活动已经结束）

林老师，我很想了解NMR在多糖类方面的具体应用实例。希望林老师百忙之中抽空讲解一下

原文由 xiaorui0919 发表:
看到这篇文章，很感兴趣，没能下载下来，下面是相关信息，欢迎有条件的上传附件，hoho：
NMR技术在苯基—2’,3’,4’—三羟基苯基酮分子内活泼质子动态特性研究中的应用

欧阳捷  北京师范大学分析测试中心 
李敏一  北京师范大学分析测试中心 
李维超  北京师范大学分析测试中心 
邓志威  北京师范大学分析测试中心 

摘 要：本文通过一维(ID)、二维(2D)核磁共振波谱法确定了苯基-2’,3’,4’——三羟基苯基酮分子结构,利用二维交换谱(2D EXSY)研究了该分子内活泼质子在二甲亚砜(DMSO)溶液中的动态特性,建立了活泼质子与溶液中水分子间的化学交换网络,并定量计算了化学交换的速率常数。实验结果表明:酚羟基氧形成分子内氢键使得它与自身的羟基氢的共价键被削弱,该活泼质子酸性增强,更容易发生反应。

转帖：
在4月30号出版的《美国化学会志》(JACS, 2008, 130, 5798)上报道了中科院武汉物数所杨俊博士在美国University of Delaware 用固体NMR新方法研究蛋白质界面的研究工作。

    一些生物大分子，如膜蛋白，蛋白质复合体，蛋白质纤维等，在生命过程中起着极为重要的作用，但是由于难于得到这些生物分子的单晶以及它们在溶液中的低溶解度， 用X-ray和液体NMR很难得到它们的结构。一个典型的例子是膜蛋白质。膜蛋白约占与人类基因编码有关的蛋白质的30%，一些重要的生命活动如能量转换、信息识别与传递、物质运送和分配都与膜蛋白密切相关。但是到目前为止，只有157种(总共约3万种)膜蛋白的三维结构结构是已知的。对于这些“困难”的生物大分子，固体NMR被认为是最有前途的研究手段之一。自从2002年德国科学家首次用魔角旋转NMR得到固体蛋白质的三维结构以来，这几年这个领域飞速向前发展。随着高磁场NMR仪器的使用，魔角旋转NMR探头技术的发展，固体蛋白质样品制备技术的成熟和一批两维到四维固体NMR脉冲序列的使用，魔角旋转NMR研究蛋白质的能力大大提高，魔角旋转NMR已经能够对25-30 KDa的蛋白质进行NMR信号全归属和相应的结构和动力学研究。

    在这个研究中，杨俊和University of Delaware 的同事Tatyana Polenova设计了一组新脉冲序列，他们用这组脉冲序列研究了用不同同位素标记的thioredoxin蛋白质组装体的分子内和分子间的界面。首先他们用理论模拟和NMR实验证实了固体NMR中的REDOR技术可以用来消除13C,15N全富集的蛋白质主链上的15N信号，实现了用一个蛋白质样品同时进行NMR信号归属和蛋白质界面研究。借助于对远程相互作用敏感的1H/13C REDOR和PAIN－CP技术, 他们设计了两个脉冲序列，用不同核自旋对的相关性观察到了蛋白质界面上空间相近的残基对。另外，他们还设计了两个脉冲序列对蛋白质另外一段的主链上的15N信号进行了归属。这组固体NMR的脉冲序列和相应的同位素标记方法将可以在更大的蛋白质复合体的界面研究中使用。

原文由 xiaorui0919 发表:
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在4月30号出版的《美国化学会志》(JACS, 2008, 130, 5798)上报道了中科院武汉物数所杨俊博士在美国University of Delaware 用固体NMR新方法研究蛋白质界面的研究工作。

我也从武汉物理所网站上看到了

原文由 sslin 发表:
有些 NMR 的应用涉及定量分析方面, 现在利用这个机会, 将 NMR 在积分定量方面的相关信息和大家交流一下.
核磁氢谱的定量分析准确定大约 95-98%, 虽然不如 HPLC 精确, 但是在有机方面的定量要求已经足够. 因为 NMR 的主要特色是结构鉴定, 不像色谱的功能时纯度鉴定与精确定量.
如果要增加氢谱的定量准确度, 有以下几个注意事项:
匀场调整完美. 而这点涉及到配样完美, 例如氢谱不要太浓, 不要有金属离子的干扰等.
增加扫描次数: 可以提供信噪比, 让信号峰更清晰积分更准确. NMR 的另一特色是时间可以换取信号强度.
增加延迟时间 D1, 让每个粒子都能回到基态, 脉冲时完全带走能量, 充分反应灵敏度, 则积分会较准确一些.
进行积分剪切时调整好积分曲线, 必要时手动调 tlt/lvl, 让积分线成 90 度楼梯状.
谱图进行 bc (baseline correction), dc (drift correction) 校正.
另外, 重复检测几次以及重复处理谱图积分几次, 求得平均值会比较精确.

请问sslin老师 想做定量时D1设置多少比较合适呢？

sslin老师您好，请问一下，nuts-2000的具体怎么操作，有没有指导操作资料？

原文由 xiaorui0919 发表:
林老师，我很想了解NMR在多糖类方面的具体应用实例。希望林老师百忙之中抽空讲解一下

Structural determination of the O-antigenic polysaccharide from Escherichia coli O74.

Carbohydrate Research

Jonsson KH, Weintraub A, Widmalm G.

Department of Organic Chemistry, Arrhenius Laboratory, Stockholm University, S-106 91 Stockholm, Sweden.

The structure of the O-antigen polysaccharide (PS) from Escherichia coli O74 has been determined. Component analysis, together with (1)H and (13)C NMR spectroscopy as well as (1)H,(15)N-HSQC experiments were employed to elucidate the structure. Inter-residue correlations were determined by (1)H,(1)H-NOESY and (1)H,(13)C-heteronuclear multiple-bond correlation experiments. The PS is composed of tetrasaccharide repeating units with the following structure: Cross-peaks of low intensity from an alpha-linked N-acetylglucosamine residue were present in the NMR spectra, and spectral analysis indicates that they originate from the penultimate residue in the polysaccharide. Consequently, the biological repeating unit has a 3-substituted N-acetyl-d-glucosamine residue at its reducing end. The (1)H, (13)C and (15)N NMR chemical shifts of the alpha- and beta-anomeric forms of d-Fucp3NAc are also reported. The repeating unit of the E. coli O74 O-antigen is identical to that of the capsular polysaccharide from E. coli K45.

原文由 xiaorui0919 发表:
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在4月30号出版的《美国化学会志》(JACS, 2008, 130, 5798)上报道了中科院武汉物数所杨俊博士在美国University of Delaware 用固体NMR新方法研究蛋白质界面的研究工作。

    一些生物大分子，如膜蛋白，蛋白质复合体，蛋白质纤维等，在生命过程中起着极为重要的作用，但是由于难于得到这些生物分子的单晶以及它们在溶液中的低溶解度， 用X-ray和液体NMR很难得到它们的结构。一个典型的例子是膜蛋白质。膜蛋白约占与人类基因编码有关的蛋白质的30%，一些重要的生命活动如能量转换、信息识别与传递、物质运送和分配都与膜蛋白密切相关。但是到目前为止，只有157种(总共约3万种)膜蛋白的三维结构结构是已知的。对于这些“困难”的生物大分子，固体NMR被认为是最有前途的研究手段之一。自从2002年德国科学家首次用魔角旋转NMR得到固体蛋白质的三维结构以来，这几年这个领域飞速向前发展。随着高磁场NMR仪器的使用，魔角旋转NMR探头技术的发展，固体蛋白质样品制备技术的成熟和一批两维到四维固体NMR脉冲序列的使用，魔角旋转NMR研究蛋白质的能力大大提高，魔角旋转NMR已经能够对25-30 KDa的蛋白质进行NMR信号全归属和相应的结构和动力学研究。

    在这个研究中，杨俊和University of Delaware 的同事Tatyana Polenova设计了一组新脉冲序列，他们用这组脉冲序列研究了用不同同位素标记的thioredoxin蛋白质组装体的分子内和分子间的界面。首先他们用理论模拟和NMR实验证实了固体NMR中的REDOR技术可以用来消除13C,15N全富集的蛋白质主链上的15N信号，实现了用一个蛋白质样品同时进行NMR信号归属和蛋白质界面研究。借助于对远程相互作用敏感的1H/13C REDOR和PAIN－CP技术, 他们设计了两个脉冲序列，用不同核自旋对的相关性观察到了蛋白质界面上空间相近的残基对。另外，他们还设计了两个脉冲序列对蛋白质另外一段的主链上的15N信号进行了归属。这组固体NMR的脉冲序列和相应的同位素标记方法将可以在更大的蛋白质复合体的界面研究中使用。

Magic Angle Spinning NMR Experiments for Structural Studies of Differentially Enriched Protein Interfaces and Protein Assemblies
Jun Yang†, Maria Luisa Tasayco‡ and Tatyana Polenova†

Department of Chemistry and Biochemistry, University of Delaware, Newark, Delaware 19716, and Department of Chemistry, The City College of New York, Convent Avenue at 138th Street, New York, New York 10031

J. Am. Chem. Soc., 2008, 130 (17), pp 5798–5807
DOI: 10.1021/ja711304e



Protein–protein interactions play vital roles in numerous biological processes. These interactions often result in formation of insoluble and noncrystalline protein assemblies. Solid-state NMR spectroscopy is rapidly emerging as a premier method for structural analysis of such systems. We introduce a family of two-dimensional magic angle spinning (MAS) NMR experiments for structural studies of differentially isotopically enriched protein assemblies. Using 1–73(13C,15N)/74–108(15N) labeled thioredoxin reassembly, we demonstrate that dipolar dephasing followed by proton-assisted heteronuclear magnetization transfer yields long-range 15N−13C correlations arising exclusively from the interfaces formed by the pair of differentially enriched complementary fragments of thioredoxin. Incorporation of dipolar dephasing into the 15N proton-driven spin diffusion and into the 1H−15N FSLG−HETCOR sequences permits 1H and 15N resonance assignments of the 74–108(15N) enriched C-terminal fragment of thioredoxin alone. The differential isotopic labeling scheme and the NMR experiments demonstrated here allow for structural analysis of both the interface and each interacting protein. Isotope editing of the magnetization transfers results in spectral simplification, and therefore larger protein assemblies are expected to be amenable to these experiments.

原文由 hjch211 发表: nuts-2000的具体怎么操作，有没有指导操作资料？

我的 ftp 中有操作步骤. 欢迎下载参考.
ftp://ftp.chem.pku.edu.cn/sslin
里面放了我在北大化学学院这些年的教学课件 (NMR 在化学中的应用, 化学信息学, 有机合成化学等) 以及负责五台 NMR 的培训讲义 (文件夹 NMR).

Nuts 的操作讲义在 NMR/Operation/Internet NMR 文件夹里面.
Nuts 的操作涉及许多指令输入, 时间一久生疏时, 我常把电脑屏幕分成上下两部分, 上面 Nuts 操作界面, 下面是 Excel 的 Nuts 操作步骤, 对照逐步解决.

我本人这些年来比较喜欢使用 Mestrec 软件 (这些年常用的是 Mestrec470, 我的 ftp 也提供软件), 尤其欣赏它的 Integration manager 功能. 但是在处理日本电子核磁下载的 Als 文档谱时 (下载不了 fid), 目前只有 Nuts 能接受处理, 不得不也经常使用.

原文由 xiaorui0919 发表:

原文由 xiaorui0919 发表:
看到这篇文章，很感兴趣，没能下载下来，下面是相关信息，欢迎有条件的上传附件，hoho：
NMR技术在苯基—2’,3’,4’—三羟基苯基酮分子内活泼质子动态特性研究中的应用

欧阳捷  北京师范大学分析测试中心 
李敏一  北京师范大学分析测试中心 
李维超  北京师范大学分析测试中心 
邓志威  北京师范大学分析测试中心 

摘 要：本文通过一维(ID)、二维(2D)核磁共振波谱法确定了苯基-2’,3’,4’——三羟基苯基酮分子结构,利用二维交换谱(2D EXSY)研究了该分子内活泼质子在二甲亚砜(DMSO)溶液中的动态特性,建立了活泼质子与溶液中水分子间的化学交换网络,并定量计算了化学交换的速率常数。实验结果表明:酚羟基氧形成分子内氢键使得它与自身的羟基氢的共价键被削弱,该活泼质子酸性增强,更容易发生反应。

选自《现代仪器》2004 年1 月10 卷1 期 中文版
http://www.instrument.com.cn/journal/magazine/passage_4828.htm