HSQC实验设计的变化课件.ppt

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1、HSQC实验设计的变化,生物大分子波谱学原理吴季辉,PEP-HSQCPEP是”preservation of equivalent pathways”的缩写,在常规的HSQC中S横向磁化在t1期间由于化学位移进动要产生二个相互正交的分量，但是最后的反向INEPT只能将同S90度脉冲相位垂直的分量传递给1H，另一个保留在横向，形成多量子信号而不能被观测到。因此平均地讲，有一半信号没有被利用。PEP类型实验通过检测期前的特别序列实现两个分量的同时检测，因而使信噪比提高。,PEP-HSQC,生物大分子波谱学原理吴季辉,PEP-HSQC,生物大分子波谱学原理吴季辉,PEP-HSQC,生物大分子波谱学原

2、理吴季辉,PEP-HSQC,生物大分子波谱学原理吴季辉,PEP-HSQC,生物大分子波谱学原理吴季辉,PEP-HSQC,生物大分子波谱学原理吴季辉,PEP-HSQC,生物大分子波谱学原理吴季辉,3.PFG-PEP-HSQC通常称为”gradient-enhanced HSQC”，梯度场脉冲可以用于相干传递途径的选择，但经常导致一半信号的损失，因为梯度场脉冲选择信号依据信号的绝对相干阶。但是梯度场脉冲可以同PEP-HSQC结合起来，既保留正交的两个分量，又没有一半传递途径被抑制的问题。,PEP-HSQC,生物大分子波谱学原理吴季辉,PEP-HSQC,生物大分子波谱学原理吴季辉,PEP-HSQC,

3、生物大分子波谱学原理吴季辉,PEP-HSQC,生物大分子波谱学原理吴季辉,PEP-HSQC,生物大分子波谱学原理吴季辉,PEP-HSQC,生物大分子波谱学原理吴季辉,液体NMR技术的发展：TROSY（Transverse relaxation-optimized spectroscopy）,偶极偶极弛豫与化学位移各向异性弛豫间的互相关会导致J偶合裂分成的双线有不同的线宽即二个单线成分的弛豫速率不同1997年Pervushin创造性地设计了一种脉冲序列，该序列抑制弛豫较快的成分，而只保留弛豫较慢的成分。利用这一原理可以大大提高核磁共振可以解析的蛋白质的分子量,生物大分子波谱学原理吴季辉,TROS

4、Y,生物大分子波谱学原理吴季辉,TROSY,生物大分子波谱学原理吴季辉,原始的TROSY序列,生物大分子波谱学原理吴季辉,TROSY,生物大分子波谱学原理吴季辉,TROSY,生物大分子波谱学原理吴季辉,TROSY,生物大分子波谱学原理吴季辉,TROSY,生物大分子波谱学原理吴季辉,改进的TROSY序列ST2-PT,生物大分子波谱学原理吴季辉,同一个时间点采集两个FID，一个相位是1=y，-x；2=-y；4=-y；ref=1，2另一个FID的相位取1=y，x；2=y；4=y。同时g2变号,TROSY,生物大分子波谱学原理吴季辉,三.进一步的讨论前面提到当pS时TROSY序列的效果最好。这里p反映

5、了偶极偶极相互作用的大小，而S是化学位移各向异性的大小，与磁场强度成正比。在较低的磁场强度下，主要的弛豫贡献来自偶极偶极相互作用，只有在高场情况下，化学位移各向异性才能与偶极偶极相互作用相抗衡。可见TROSY的效果必须在高场谱仪上才能得到表现。,TROSY,生物大分子波谱学原理吴季辉,具体到15N1H基团，H=-16 ppm，N=-160 ppm，rHN=0.101 nm，且CSA张量的主轴与rHN矢量基本平行，计算表明当磁场强度相当的1H共振频率为1100 MHz时，pS同时pI。满足这样条件时，较窄谱线的线宽便由公式中的其他项决定，这些项的主要来源是其他1H核特别是CH与这对核的偶极偶极相

6、互作用，所以如果将CH上的1H代以2H，TROSY将有非常好的效果。,750 MHz下的氘代蛋白质的理论线宽,TROSY的效果,生物大分子波谱学原理吴季辉,HSQC,TROSY,生物大分子波谱学原理吴季辉,在较低场强下TROSY效果不明显，而且由于TROSY仅检测双线之一，与常规异核相关谱相比信噪比较低，故一般在高场谱仪上对氘标样品进行。除了这里讨论的15N1H相关谱，芳环上的13C的化学位移各向异性也比较大，故也可记录TROSY类型的13C1H相关谱,Problem set 1,生物大分子波谱学原理吴季辉,请查找Clore MG的顺磁弛豫增强(PRE)相关的相关文献，分析测量基于HSQC的1H PRE的脉冲序列（包括乘积算符，相干阶途径，相位循环，梯度，正交检波）；HN和HA之间的J耦合对这个序列有何影响？如何改进？作业2周内email给我:,