蛋白质 NMR 的稀疏标记

将蛋白质富集到高水平的 ¹³C 富集是标准做法，以便进行光谱分配并最终确定结构。 然而，高水平的均匀¹³C富集会产生标量和偶极耦合 直接键合的¹³C核之间的相互作用，对于固态NMR中使用的基于偶极的序列来说，会产生大信号，这些信号通常会掩盖长距离耦合产生的低强度、信息丰富的信号。 对于基于标量的序列 用于溶液态 NMR 时，直接键合的¹³C 原子核的存在会降低光谱分辨率，并为 α 碳提供不需要的偶极弛豫机制。

通过稀疏 ¹³ 可以减少 ¹³C-¹³C 偶极耦合 C 标签。 ¹³C 稀疏标记是指表达的蛋白质不包含相邻的¹³C 核。 这可以实现为 很大程度上是通过选择性地使用¹³C标记的碳源来表达蛋白质。 有多种不同的底物可用于 ¹³C 稀疏标记，包括葡萄糖、甘油和丙酮酸。

➤ ¹³C-Enriched Carbon Sources for Solid State NMR of Proteins

Application Note
➤ [2,3-¹³C]-Labeled Aromatic Residues as a Means to Improving Signal Intensities and Kick-Starting the Assignments

Stable Isotopes for Biomolecular NMR

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常见问题

什么是稀疏标记，它有什么帮助？ 在稀疏标记中，只有随机分数 蛋白质中的碳原子被标记。 这有助于固态实验，因为它消除了强单键耦合（即两个彼此相邻的¹³C原子），这种耦合会产生大峰，从而掩盖较小的长程耦合（ 对获取结构信息更有帮助）。 2-¹³C 和 1,3-¹³C₂ 甘油是最常用的碳源； 1-¹³C 和 2-¹³C 葡萄糖也很受欢迎。

什么 稀疏标记可以使用什么类型的培养基？只能使用大肠杆菌和酵母细胞。

Robson, S.A.; Takeuchi, K.; Boeszoermenyi, A.; et al. 2018. Mixed pyruvate labeling enables backbone resonance assignment of large proteins using a single experiment. Nat Commun, 9(1), 356-366. PMID: 29367739
Loquet, A.; Giller, K.; Becker, S.; et al. 2010. Supramolecular interactions probed by ¹³C-¹³C solid-state NMR spectroscopy. J Am Chem Soc, 132, 15164-15166. PMID: 20932028
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