超快魔角旋转固态核磁共振中蛋白质的稳健异核关联谱技术的相关研究数据

在超快魔角旋转条件下，质子检测固态核磁共振已成为解析亚毫克级蛋白质结构的有力工具，而建立¹³C-¹⁵N关联谱是实现该目标的关键。然而，传统¹³C-¹⁵N交叉极化技术在较低魔角旋转频率下效果显著，在超快转速条件下其效率会大幅降低。为突破这一局限，我们开发了一种针对低灵敏度核的选择性极化转移稳健方法。该技术相较于交叉极化显著提升了¹³C-¹⁵N异核关联效率，其中¹³CA-¹⁵N与¹³CO-¹⁵N转移的效率增益分别达到1.75倍与1.9倍。通过四种不同性质蛋白质样品的实验验证了该方法的有效性：微晶态G蛋白免疫球蛋白结合域β1结构域、甲烷八叠球菌来源的大电导机械敏感离子通道、纤维状隔膜形成蛋白SepF以及β-羧酶体壳层顶点蛋白CcmL。该技术可将当前多维实验所需时长缩短至传统¹³C-¹⁵N交叉极化方法的三分之一，若使用两次¹³C-¹⁵N转移策略则耗时可减少约九成。本研究证实了该方法在固态核磁共振谱学中的实用性与普适性，为推动亚毫克级蛋白质结构生物学研究提供了重要技术支撑。