高压NMR在蛋白质结构和动力学研究中的应用

• 作者: Kazuyuki AKASAKA Ryo KITAHARA Yuji O.KAMATARI 李华
• 来源期刊: 波谱学杂志
• 学科: 物理学
• 关键词: 高压核磁共振(high-pressure NMR) 蛋白质结构 蛋白质动力学 偏摩尔体积 体积波动 低激发态
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 特邀综述
• 页码范围: 1-26
• 页数: 26页
• 分类号: O482.53
• 字数: 13208字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11938/cjmr20160101

摘要

与温度一样,压力是基本的热力学变量.蛋白质在溶液中是多种构象的热力学平衡体.在不同的温度和压力等条件下,蛋白质包括折叠构象、变性构象以及各种中间体在内的不同构象的存在频率各不相同.当用压力作为扰动时,由于这些构象的偏摩尔体积不同,它们的存在频率便会因而发生变化,加压可将平衡向具有较小偏摩尔体积的方向移动.因此,利用高压核磁共振(NMR)技术,不仅可以研究高压对蛋白质结构和动力学的影响,还可以通过改变压力,在更为广泛的构象空间研究蛋白质结构和动力学.例如,利用平衡体系在加压时向体积小的构象方向移动这一特性,能够对在常压下因其存在频率低而难于检测、但在高压下因其体积小而存在频率增加了的构象进行深入研究,而这些构象往往与蛋白质的功能密切相关.该篇综述首先介绍了高压在蛋白质科学研究中的历史、有关概念和高压NMR技术;其次,结合实例,阐述高压NMR技术在蛋白质结构、折叠以及动力学研究中的应用;最后,对高压NMR技术在蛋白质研究中的应用前景进行展望.