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核磁共振光譜在蛋白質化學的運用 (Nuclear Magnetic Resonance)
核磁共振光譜在蛋白質化學的運用 (Nuclear Magnetic Resonance)
1. 觀測蛋白質的方法
1. 觀測蛋白質的方法
- X光：先製造出蛋白質結晶後用光照射，並收集繞射光譜進行分析
- 冷凍電子顯微鏡：以高速攝影收集大量數據 (100萬張以上) 後利用影像合成技術能看到清晰的蛋白質影像
- 核磁共振儀 (今天的主題⊙ω⊙)
2. 核磁共振儀
2. 核磁共振儀
- Pieter Zeeman彼得·賽曼：荷蘭物理學家，1896年發現電子在磁場中分裂的現象，被稱為賽曼效應(Zeeman effect)
- 賽曼效應：電子通過強磁場時會分裂成兩種分布，進一步發現電子有正旋及逆旋
- 原理：利用超導體傳輸電子在線圈中迴旋(放入4°k液態氦中保持低溫)，製造出高頻光打在sample上激發電磁波(越高能階可得到越高解析度)取得訊號，再經由傅立葉轉換傳成數學資料
正旋及逆旋的電子
正旋及逆旋的電子
3.在蛋白質觀測上的應用
3.在蛋白質觀測上的應用
測定物質：只要是溶液基本上皆可
測定元素：H→氫原子在與蛋白質中的其他元素結合時，因電負度較小使電子雲朝向其他元素分布，此時氫原子周圍磁場減弱而容易測定
蛋白質一維光譜
蛋白質一維光譜
訊號經由傅立葉轉換後呈現的圖表，一個氫原子核會有一個訊號
訊號經由傅立葉轉換後呈現的圖表，一個氫原子核會有一個訊號
蛋白質二維光譜
蛋白質二維光譜
每個點表示兩個訊號，為一維光譜的上視圖
蛋白質複合物研究
蛋白質複合物研究
利用二維光譜疊圖分析，若點標位置移動則代表其有發生變化
| 蛋白質在水容液中的組態 |
| 蛋白質在水容液中的組態 |
長鏈狀
長鏈狀
此時的蛋白質結構化學環境相似，會發出相當集中的光譜
摺疊結構
摺疊結構
此時因為氫原子和其他原子有電負度差，因次會發出分散光譜
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