核磁共振波谱方法在顺磁金属蛋白-紫色震颤菌血红蛋白中的应用

金属蛋白由于其所带金属离子具有未配对电子而具有顺磁性，致使弛豫时间缩短、谱线加宽（～５０Ｈｚ）以及谱范围变大（～１００ｐｐｍ），因而具有与抗磁蛋白不同的谱特征。这时一些常用的２ＤＮＭＲ实验方法将失效。本文探索顺磁金属蛋白的几种ＮＭＲ实验方法，如溶剂峰抑制、２ＤＭＣＯＳＹ、ＮＯＥＳＹ、１ＤＮＯＥ差谱及ＳＵＰＥＲＷＥＦＴ等，并精心设计实验条件使之适用于顺磁金属蛋白的结构研究。这些实验方法成功地应用于紫色震颤菌血红蛋白（ｍｅｔ－ＶｔＨｂ－ＣＮ）。通过这些实验找到了与血红素Ｆｅ３＋配位的组氨酸，并完成了该金属蛋白的顺磁位移的共振峰的识别、活性中心质子间距离的测量、抗磁性化学位移及电离常数ｐＫａ值的确定。

低自旋氰配位紫色震颤菌血红蛋白血红素及其周围质子的核磁共振研究

报道了低自旋氰配位紫色震颤菌血红蛋白 (VtHb CN)血红素及其周围质子的核磁共振谱 .通过MCOSY ,NOESY ,1DNOE和TOE ,以及SUPERWEFT实验对VtHb CN的1H核磁共振谱进行识别 .已识别了血红素和配位组氨酸的几乎所有共振峰 ,获得了这些共振峰的自旋 晶格弛豫时间和它们的化学位移随温度的变化关系 ,由此可分别获得这些质子到血红素Fe3+ 的距离和抗磁化学位移 .通过化学位移的pH滴定 ,得到了配位组氨酸 (His 85 )的咪唑环的电离平衡常数pKa( =4.95 ) .这一较低的pKa 值 ,归因于带正电的Fe3+ 以及His 85与血红素Fe3+ 的配位 .