蛋白质三维结构解析固体核磁共振方法获进展

　　中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室的杨俊研究组，在发展蛋白质高分辨三维结构的固体核磁共振测定新技术和新方法方面取得重要进展，相关研究结果于近日在《美国化学会》(J. Am. Chem. Soc.)上在线发表。

　　相对于液体核磁共振和X射线晶体衍射技术，固体核磁共振技术能够在接近天然环境的条件中来研究膜蛋白的结构。比如，在人工合成的磷脂双分子层、生物膜提取物的环境中来研究膜蛋白结构。尽管固体核磁共振技术在膜蛋白三维结构研究方面具有独特的优势和良好的发展前景，但是由于起步较晚，该技术还有一些亟待解决的问题，其中一个重要瓶颈是难以获得足够数量的高质量长程距离约束条件，这严重阻碍了固体核磁共振的蛋白质三维结构的解析。

　　武汉物数所杨俊研究组的博士研究生李建平等与南开大学和澳大利亚国立大学合作，在固体核磁共振中建立和发展了一种PCS-Rosseta的蛋白质高分辨三维结构解析方法。通过引入一种分子探针在蛋白分子上的各个原子核产生了赝接触位移(Pseudocontact Shifts，PCS)效应，得到的PCS值可以提供丰富的、高质量的结构和角度约束条件。仅利用PCS所提供的结构约束，并结合Rosetta的计算方法计算得到了高分辨的蛋白质三维结构。PCS-Rosetta方法在获得长程距离约束方面具有数量多、高效率和高质量的优点，在魔角旋转固体核磁解析膜蛋白高分辨三维结构中具有很大的潜力。

　　该研究得到了国家自然科学基金委、国家科技部和中国科学院的重点支持。