生物大分子波谱学原理 吴季辉 HSQC实验设计的变化 PEP-HSQC PEP是”preservation of equivalent pathways”的缩写,在常规的HSQC中S横向磁化在t1期间由于化学位移进动要产生二个相互正交的分量，但是最后的反向INEPT只能将同S90度脉冲相位垂直的分量传递给1H，另一个保留在横向，形成多量子信号而不能被观测到。因此平均地讲，有一半信号没有被利用。PEP类型实验通过检测期前的特别序列实现两个分量的同时检测，因而使信噪比提高。

生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

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PEP-HSQC 3. PFG-PEP-HSQC 生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC 3. PFG-PEP-HSQC 通常称为”gradient-enhanced HSQC”，梯度场脉冲可以用于相干传递途径的选择，但经常导致一半信号的损失，因为梯度场脉冲选择信号依据信号的绝对相干阶。但是梯度场脉冲可以同PEP-HSQC结合起来，既保留正交的两个分量，又没有一半传递途径被抑制的问题。

生物大分子波谱学原理 吴季辉 PEP-HSQC

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PEP-HSQC 生物大分子波谱学原理 吴季辉

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液体NMR技术的发展： TROSY （Transverse relaxation-optimized spectroscopy） 生物大分子波谱学原理 吴季辉 液体NMR技术的发展： TROSY （Transverse relaxation-optimized spectroscopy） 偶极－偶极弛豫与化学位移各向异性弛豫间的互相关会导致J偶合裂分成的双线有不同的线宽即二个单线成分的弛豫速率不同 1997年Pervushin创造性地设计了一种脉冲序列，该序列抑制弛豫较快的成分，而只保留弛豫较慢的成分。利用这一原理可以大大提高核磁共振可以解析的蛋白质的分子量 利用3D、4D NMR方法以及蛋白质的13C,15N以及2H同位素标记技术，可以解析分子量15000-35000左右的蛋白质。

生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY

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生物大分子波谱学原理 吴季辉 原始的TROSY序列

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生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY

改进的TROSY序列－ST2-PT 同一个时间点采集两个FID，一个相位是 ψ1=y，-x；ψ2=-y；ψ4=-y；φref=1，2 生物大分子波谱学原理 吴季辉 改进的TROSY序列－ST2-PT 同一个时间点采集两个FID，一个相位是 ψ1=y，-x；ψ2=-y；ψ4=-y；φref=1，2 另一个FID的相位取ψ1=y，x；ψ2=y；ψ4=y。同时g2变号

生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY 三. 进一步的讨论 前面提到当pS时TROSY序列的效果最好。这里p反映了偶极－偶极相互作用的大小，而S是化学位移各向异性的大小，与磁场强度成正比。在较低的磁场强度下，主要的弛豫贡献来自偶极－偶极相互作用，只有在高场情况下，化学位移各向异性才能与偶极－偶极相互作用相抗衡。可见TROSY的效果必须在高场谱仪上才能得到表现。

TROSY 750 MHz下的氘代蛋白质的理论线宽 生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY 具体到15N－1H基团，H=-16 ppm，N=-160 ppm，rHN=0.101 nm，且CSA张量的主轴与rHN矢量基本平行，计算表明当磁场强度相当的1H共振频率为1100 MHz时，pS同时pI。满足这样条件时，较窄谱线的线宽便由公式中的其他项决定，这些项的主要来源是其他1H核特别是CH与这对核的偶极－偶极相互作用，所以如果将CH上的1H代以2H，TROSY将有非常好的效果。 750 MHz下的氘代蛋白质的理论线宽 蛋白质分子量 1H线宽（窄） 1H线宽（宽） 15N线宽（窄） 15N线宽（宽） 150 kDa 15 Hz 70 Hz 5 Hz 60 Hz 800 kDa 50 Hz 350 Hz 300 Hz

生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY的效果 HSQC

生物大分子波谱学原理 吴季辉 TROSY 在较低场强下TROSY效果不明显，而且由于TROSY仅检测双线之一，与常规异核相关谱相比信噪比较低，故一般在高场谱仪上对氘标样品进行。 除了这里讨论的15N－1H相关谱，芳环上的13C的化学位移各向异性也比较大，故也可记录TROSY类型的13C－1H相关谱

生物大分子波谱学原理 吴季辉 Problem set 1 请查找Clore MG的顺磁弛豫增强(PRE)相关的相关文献，分析测量基于HSQC的1H PRE的脉冲序列（包括乘积算符，相干阶途径，相位循环，梯度，正交检波）； HN和HA之间的J耦合对这个序列有何影响？如何改进？ 作业5.16日前email给我: kruan@ustc.edu.cn,