NMR核磁共振光譜法

(Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy)

利用NMR測定蛋白質結構

利用核磁譜研究蛋白質，已經成為結構生物學領域中，除了X射線單晶衍射以外另一項獲得高解析度的蛋白質三維結構的技術手段。

因蛋白質分子量大，且結構複雜，一維核磁譜常顯得重疊擁擠而無法進行解析，使用二維，三維甚至四維核磁譜，並採用¹³C和¹⁵N標記可以簡化解析過程，而缺點只在於若探測的維數愈高，所需花費的時間也就愈久。

此外，NOESY和TOCSY這兩項是最重要的蛋白質結構解析方法，透過NOESY可以獲得蛋白質分子內官能團間距，之後通過電腦模擬得到分子的三維結構；而透過TOCSY可以得知原子之間的鍵結關係。

TOCSY:測量鍵結關係

TOCSY是為了測量鍵結的關係量測出鍵結的光譜,在兩個原子有鍵結的地方上出現一個點作標記

NOESY:測量距離關係

NOESY是為了測量距離間的關係,可以推出同一個蛋白質中的胺基酸,這些圖形通常為對稱圖形,因為兩個原子的關係是相對的。

心得 :

在蘇士哲教授的帶領之下，我們先認識了核磁共振光譜在蛋白質化學的運用。藉由原子間能階的化學位移給予每個原子核的身分標記，並繪出1D乃至3D的NMR多維光譜圖，藉此我們可以得知蛋白質的結構。

我們有幸實地參觀了位於生科院地下室的核磁共振研究室，斥資高額經費打造的三台核磁共振儀，平時此三台機器必須保持超低溫，藉著液態氦和液態氮的協助降溫下，使得儀器得以長時間的運作。此外這三台機器是低溫超導體，其中最大的一台能夠達到20特斯拉（tesla）如此驚人的磁場強度。

蘇教授還教導我們如何完成蛋白質中各個胺基酸的訊號鑑定，我們以蛋白質骨架上每三個原子為一個單位(N-C-C)，並探討N上的H與每個單位第一個C上的H所呈現的關係，NH的化學位移為7-10ppm，C所接的H化學位移則是3-5ppm。藉著二維的座標系統，教授讓我們以類似連連看的規則找出蛋白質內各個胺基酸的關係。

經過這個下午的學習課程，使我們得以更加深入的研究、了解複雜神秘的蛋白質世界和結構生物學的奧妙。

建議明年多排一點蘇教授的課，讓我們見識NMR的厲害

參考文獻 :

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https://sites.google.com/site/2014nthusummercamp001/home/03-1

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