中外科学家最新蛋白相互作用动力学进展

　　

生物通报道：来自新加坡国立大学生物系，中国科学院武汉物理与数学研究所的研究人员在蛋白质相互作用动力学的核磁共振分析方法研究方面取得新进展，这一研究成果公布在《美国化学会志》杂志上。

领导这一研究的是新加坡国立大学生物系的杨代文教授，现被聘为武汉物数所客座教授、博士生导师，其波谱与原子分子物理国家重点实验室正致力于NMR技术与方法的创新研究。

近年来，液体高分辨NMR波谱技术在蛋白质组学、结构生物学、分子生物学等领域得到了广泛的应用。相对于x射线衍射、电镜等其他技术，它在蛋白质相互作用、分子间动力学等领域，液体高分辨NMR波谱技术有着无可比拟的优势。目前，液体高分辨NMR波谱技术发展的一个新趋势是基于NMR技术的蛋白质－蛋白质等复合物分子间结合界面的研究。

在这篇文章中，研究人员利用核磁共振(NMR)技术，在微秒－毫秒时间范围的动力学测定方法方面取得新进展，提出了一种新的相位循环机制，能够有效地消除多重自旋回波(CPMG)中偏置的共振信号重聚不完全等问题，从而有效降低频率偏置、射频不均匀，标量耦合，交叉弛豫等效应的影响，使蛋白质毫秒量级的动力学测定精度大为提高，为慢交换的准确测定提供新的技术。

蛋白质相互作用动力学的研究有助于系统地了解蛋白质结构与功能的关系，并为新药靶点的发现和药物设计提供理论和实验基础。在这方面的研究中，NMR技术具有独特的优越性，是目前研究溶液中蛋白质等生物大分子的三维结构、主链和侧链运动特征及其与相互作用和功能的关系(构效关系)的最为有效的手段。双方合作人员曾发展了一种测定蛋白质侧链动力学特性的新方法，这种方法可以避免复杂的2H标记，比常规的NMR方法更易于使用。
（生物通：万纹）

原文摘要：
J. Am. Chem. Soc., 130 (8), 2432 -2433, 2008. 10.1021/ja710477h S0002-7863(71)00477-3
Web Release Date: February 5, 2008
Accurately Probing Slow Motions on Millisecond Timescales with a Robust NMR Relaxation Experiment
『Abstract』

名词解释：

1.核磁共振（nuclear　magnetic　resonance, NMR）

核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。是继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来，它以极快的速度得到发展。其基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。

核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术(MR)。

MR是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。

MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。

MR也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查，另外价格比较昂贵。