pH对血清影响的^1H NMR研究

维持血液的pH在7.35～7.45范围内,是生命的基本需要.人体生理状态的改变往往会伴随或者引发血液pH的变化.本文通过扩散加权、横向弛豫加权以及饱和转移差谱等1H NMR方法,对pH 7.0～7.8的血清体系进行研究,观察其中大分子和小分子代谢物的变化.实验结果表明pH的改变不仅能够引起血清中一些小分子代谢物化学位移的改变,还会影响小分子代谢物与蛋白的相互作用,引起这些小分子结合态和游离态含量的变化.此外,没有观察到血清蛋白信号的明显变化,仅血清白蛋白赖氨酰信号随pH增高有高场位移.     

蛋白质支链动力学快运动的核磁共振研究

蛋白质的功能不仅取决于其结构,而且受到其构像及其变化的影响. 许多生物化学过程就是由于蛋白质结构的一些动力学变化而完成,如蛋白质-蛋白质,蛋白质-药物配体之间的相互作用. 因此分析蛋白质的动力学变化,就能够对其参与的生化过程进行分析. 作为动力学研究的有力工具之一,核磁共振能够分辨到原子范围内的从千秒到皮秒时间范围的运动过程,因此在动力学研究中有着不可替代的作用. 本文仅就核磁共振在蛋白质支链快运动方法（ps-ns）研究方面的进展进行总结,以期阐明核磁共振的在支链动力学研究中的发展现状.     

基于压缩感知/重采样的NMR噪声抑制新方法

发展高灵敏检测方法是分析化学的永恒主题之一,提高信号强度和降低噪声水平是增强灵敏度的根本途径.在核磁共振波谱(NMR)分析中,通常采用高磁场强度的谱仪或复杂的脉冲实验方法来提高信号强度,或通过使用超低温探头来降低噪声水平,但这无疑会提高实验成本或增加实验难度.相较而言,利用数据后处理方法辨识和抑制噪声,是更为经济的提高信噪比(SNR)的途径.因此,该文在前期研究中发展的基于统计学中重采样原理的数据后处理方法(NASR)的基础上,通过引入压缩感知(CS)技术,对重采样方法进行了优化改进,所发展的NMR数据处理新方法(CS_NASR)可有效排除主观因素影响,提高处理结果的鲁棒性.     

大鼠脑组织含磷代谢物随年龄变化的NMR研究

随着人口老龄化的不断加剧,衰老相关疾病已成为全球关注的问题.神经系统功能的退行性改变居于衰老相关疾病的首位,其机制尚不明了.该文旨在通过核磁共振磷谱(~(31)P NMR)检测不同月龄大鼠脑组织中小分子物质的改变,明确能量相关的含磷化合物随大鼠年龄增长的变化,从而揭示脑组织中年龄相关代谢物的变化规律.该研究萃取了不同年龄(幼年、中年及老年)Sprague-Dawley(SD)大鼠脑组织中的小分子物质,进行了~(31)P NMR检测分析.结果显示:老年大鼠脑组织中能量代谢相关物质——磷酸肌酸的含量显著升高,而磷脂酰胆碱及磷酸肌醇含量显著降低,并且出现了磷酸化葡萄糖.这一发现有助于理解衰老相关的脑结构和功能下调,为神经退行性疾病的发生提供依据.     

天然同位素丰度野生型酵母细胞色素c构象变化的核磁共振检测

细胞色素c是一个重要的多功能蛋白,它在呼吸链及细胞凋亡中均发挥着重要作用.细胞色素c的构象变化与其功能密切相关,表征细胞色素c的构象变化对于明确其相关功能的分子机制至关重要.核磁共振（NMR）是近原位环境下表征蛋白构象的重要工具,但通常需要使用¹³C、¹⁵N等同位素.由于野生型细胞色素c存在翻译后修饰,故其同位素标记十分困难.本文尝试使用¹H-¹³C HSQC技术来表征提纯后的天然同位素丰度的野生型细胞色素c的构象变化.结果显示该方法能在2 h内检测到大多数甲基的信号,且化学位移变化明显的甲基与其构象变化一致.这表明该方法有助于研究天然丰度或翻译后修饰蛋白的构象变化.     

代谢组学方法分析鸡胚胎发育过程中脑代谢物

本文应用高分辨魔角旋转核磁共振（HR-MAS NMR）方法对发育过程中（孵化12天至出壳后1天）鸡胚胎大脑、小脑和视叶3种脑组织中的代谢物含量进行了测定,并利用模式识别方法对整体代谢特征进行了归类分析. 结果表明：胚胎发育过程中不同脑区的代谢物组成存在差异,可能与这些脑区的功能及发育特征等的不同有关. 在NMR方法检测到的多种小分子代谢物中,γ-氨基丁酸、N-乙酰天冬氨酸、牛磺酸、肌醇以及胆碱等在鸡胚胎脑组织中的分布有区域性差异,这些差异也是区分大脑、小脑和视叶组织的特征性代谢物.     

蛋白质芳香基团的~1H-~(13)C HSQC信号增强研究(英文)

含芳香环的氨基酸残基多处于蛋白质的疏水内核或者是蛋白质与配体的结合部位,这些残基间的非共价键相互作用对于蛋白质结构的稳定性和生物的特异性识别有重要意义.因此,在蛋白质的核磁共振研究中,芳香基团被认为是一个研究蛋白质结构动力学的潜在探针.但是由于芳香基团的1H-13C HSQC谱的灵敏度较低,目前,利用核磁共振对其进行研究乏善可陈.造成这一现象的主要原因可能在于芳香环体积较大,往往存在慢的翻转运动,导致其NMR信号被展宽.作者利用CPMG-INEPT HSQC序列可以有效地减小慢运动影响的特征,将其应用到了GB1蛋白质芳香环的1H-13C HSQC谱中,有效的增强了芳香基团HSQC谱信号的灵敏度,得到了部分在常规HSQC中无法观测的信号.     

提高生物大分子NMR分辨率和灵敏度的有效方法：TROSY和CRINEPT

随着NMR谱仪和实验技术的发展,以及²H、¹⁵N、¹³C标记技术的发展和完善,先后出现了多种异核多维和多共振脉冲实验方法,测定分子量不大于30 kDa的蛋白质的溶液三维结构不再是困难的事. 但是,对于分子量大于30 kDa的蛋白质,由于共振峰数目的增多和谱线增宽,其结构测定依然很困难. 虽然提高磁场强度能够提高分辨率和灵敏度,但是,800 MHz以上的NMR谱仪造价昂贵,难以普及,促使NMR工作者不断寻求能够提高分辨率和灵敏度的新的脉冲实验方法. 到目前为止,比较成功的方法是TROSY^[1]和CRINEPT^[2], 以及在此基础上发展的新方法. 文中对TROSY和CRINEPT的基本原理、最新发展,以及它们在蛋白质结构测定和分子间相互作用研究等方面的广泛应用做了综述.      

牛磺熊去氧酮胆酸分子结构的1H、13C NMR研究

应用多种二维核磁共振波谱方法研究并证实了熊胆汁中由牛磺熊去氧胆酸氧化生成的衍生物是牛磺熊去氧酮胆酸,同时详细介绍了根据2D-MAXY和MAXY-TOCSY谱进行谱峰归属和结构分析的过程.     

Classification of Wines Based on Combination of ^1H NMR Spectroscopy and Principal Component Analysis

A combination of ^1H nuclear magnetic resonance （NMR） spectroscopy and principal component analysis （PCA） has shown the potential for being a useful method for classification of type, production origin or geographic origin of wines. In this preliminary study, twenty-one bottled wines were classified/separated for their location of production in Shacheng, Changli and Yantai, and the types of the blended, medium dry, dry white and dry red wines, using the NMR-PCA method. The wines were produced by three subsidiary companies of an enterprise according to the same national standard. The separation was believed to be mainly due to the fermentation process for different wines and environmental variations, such as local climate, soil, underground water, sunlight and rainfall. The major chemicals associated with the separation were identified.