【摘要】 在这里，我们证明 5D 固态核磁共振波谱不仅适用于高分子量目标，而且也将是一种简化中小型蛋白质目标共振分配的现实可行的方法，而这种方法可能没有预计将有优势。

1 H 检测固态核磁共振波谱在蛋白质结构、动力学和功能的表征中变得越来越流行。最近，我们表明，高维固态核磁共振波谱可以帮助大型微晶蛋白质目标的共振分配，以消除歧义。

 

然而，从非常普遍的角度来看，与其他结构生物学技术相比，作业既是一个时间限制因素，也是固态核磁共振研究中的主要实际缺点之一。

 

在这里，我们证明 5D 固态核磁共振波谱不仅适用于高分子量目标，而且也将是一种简化中小型蛋白质目标共振分配的现实可行的方法，而这种方法可能没有预计将有优势。采用非均匀采样和信号分离算法相结合，对快速魔角旋转的氘化和质子反交换微晶蛋白进行光谱重建，以具有竞争性的灵敏度获得五个维度的直接酰胺与酰胺相关性与通用硬件和测量时间承诺兼容。

 

自给自足的主链行走能够以非常高的置信度实现高效分配，并且可以与来自质子化制剂的高维侧链到主链相关性结合到要获得的同时主链和侧链分配的最小实验组中。与 3D 中的传统分配方法相比，这些策略是高效分配的有效替代方案，避免了由于模糊性或概览丢失而导致的用户错误分配，并促进了自动化。这将方便未来在快速 MAS 下对典型固态 NMR 目标进行基于 NMR 的表征。

 

图1 5D HNcoCANH 和 5D HNcaCONH 的整体信号强度与 hNH 强度的比较。 (A) 当与 BSH-CP 一起用于同核 CC 转移时，HNcoCANH 保持大约 12% 的 hNH。 (B) 将 HNcaCONH 与 BSH-CP 结合使用会产生约hNH 本体信号的 6%。 (C) 如果使用 INEPT 模块，信号强度会额外衰减 30%，但与 BSH 版本相比，大量信号仅代表感兴趣的峰值。

 

图1 显示了同一样品的整体信号强度比较。 HNcoCANH 和 HNcaCONH 的 HN 体积强度分别为 12% 和 6%，这在预期性能范围内。 CO-Cα 和 Cα-CO BSH-CP 之间存在显着差异，这与之前使用 DREAM 转移对该脉冲序列元素的量化一致，并且可能源自竞争性 Cα-Cβ 转移。

 

在这里，展示了 5D 酰胺到酰胺实验对于促进微晶或准晶蛋白（包括中低分子量）的分配的非常普遍的价值。由于序列相关性的模糊性较低，以及序列信息和残基类型信息之间的高保真度匹配，高维方法有效地减少了峰值分配时的模糊性，与传统的三重共振实验相比，测量时间更少或至少相当。此外，具有压缩信息内容的少量补充实验都最大限度地减少了用户方的组合和组织工作，并通过消除实践中的人为错误进一步促进分配过程。

 

因与传统技术相比，它为主链和侧链分配提供了有竞争力的性能，并且可以与自动分配算法有效结合。一旦在给定的研究环境中将用于设置和处理高维光谱的管道建立为常规工具，这些方法就可以简化未来固态 NMR 目标的手动和自动分配，从而利用当前最耗时的方法之一以及新目标系统的biossNMR研究的繁琐步骤。

 

【1】Klein, A., Vasa, S.K. & Linser, R. 5D solid-state NMR spectroscopy for facilitated resonance assignment. J Biomol NMR 77, 229–245 (2023). https://doi.org/10.1007/s10858-023-00424-5

 

科学指南针已获得检验检测机构资质认定证书（CMA）、实验动物使用许可证、“ISO三体系认证”等专业认证，并荣获国家高新技术企业、国家“互联网+科研服务领军企业等多项荣誉。未来，科学指南针将继续朝着“世界级科研服务机构”的目标，在产品研发和用户服务等方面持续努力，为科学发展和技术创新做出更大贡献。

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。