申请须知-磁共振

Bruker用户库新增:一系列快速、灵敏度增强的TOCSY和NOESY生物分子NMR实验

多维ToSy和NOESY是同核NMR相关实验的基础。灵敏度低是这些极化转移方法固有的缺点——特别是对于涉及快速弛豫或快速交换、不稳定质子的系统。

多维ToSy和NOESY是同核NMR相关实验的基础。灵敏度低是这些极化转移方法固有的缺点——特别是对于涉及快速弛豫或快速交换、不稳定质子的系统。我们最近引入了循环投影光谱学(L-PROSY),1.一种实际利用弛豫和交换来增强酰胺、羟基和胺基的NOESY和TOCSY交叉峰的方法。

本文介绍了一系列基于频率选择性饱和或循环反演程序的实验,这些实验导致单位时间内更大的灵敏度增益。2.然后,如果频谱是稀疏的,并且不同频率特定的“通道”(峰值)可以单独寻址,则可以进行比传统或L-PROSY对应物更快(更少扫描)和更敏感(每次扫描)的实验。

实验基于磁化转移(MT)现象,其顺序如图1A和1B所示。其中,可交换(或快弛豫)质子通过长单色饱和脉冲(针对同一自旋池内的关联选择MT–SMT)或根据哈达玛编码配方(针对光谱不同自旋池之间的关联选择哈达玛MT–HMT)使用一系列反转脉冲顺序寻址。3.MT过程让人想起CEST中发生的那些过程,其中不稳定质子的饱和度被溶剂的补充放大,4.然后在产生的同核交叉峰中提供显著增强;而选择性辐照策略只需要普通2D实验采集时间的一小部分。

我们在此提供了用户友好的脉冲程序,支持使用WaveMaker建立这些成形脉冲实验,包括在SMT中选择性激发和重新聚焦的可能性,以及在HMT中水反转的可能性,这两种方法都可以缩短水溶液中的循环时间。

这些方法是通用的,可以用于靶向小分子、多糖、rna和蛋白质系统中快速交换/松弛的质子。图1 C和1 d说明他们使用的亚氨基的质子5 _sl5b + C, SARS-CoV-2 RNA片段:SMT版本用于提高imino-imino NOESY相关谱,尽管HMT版本提供NOESY其他亚氨基的质子和质子之间的连接性RNA——一个额外的多路复用的优势(注:不尝试HMT来建立相关性在内部与自旋动力学相同的质子池根本不起作用;使用SMT代替)。请注意,这些实验可以在常规场中进行,但可以从超高场操作中获得增益,在超高场操作中,峰值可以更好地分离(对于阿达玛编码很重要),并且1.s是长的(对于增强相关性的MT方面很重要)。

图1。A) 用于选择性MT实验(SMT)的脉冲序列,旨在通过利用长序列饱和脉冲进行编码和选择性自旋回波进行检测来提供快速的亚氨基-亚氨基-亚氨基-亚氨基-亚氨基相关,允许极短的扫描间延迟(0.3–0.5 s)。B) Hadamard MT实验(HMT)的脉冲序列旨在利用循环反转脉冲和水门3919水抑制方案,提供与RNA中其余质子的快速亚氨基关联。C) SARS-CoV-2的5_SL5B+C RNA片段的SMT亚氨基相关性提供了在约80分钟内获得的亚氨基序贯行走。D) 在水门3919水抑制区块应用15N MQ过滤器后,HMT光谱显示(黑色)和(红色)。在40分钟内获得每个HMT相关性;为了进行比较,单个常规JR NOESY需要>24小时才能提供具有类似灵敏度的相关性。作为COVID-NMR工作的一部分,使用配备TCI cryoprobe的AvanceNEO在1GHz下采集数据。

这些概念可以在其他核磁共振设置中加以利用,其中快速重极化位点可以单独处理,包括顺磁系统中的质子和小分子,在这些小分子中,快速极化共享(ASAP)代替化学交换进行复极化。5.这里介绍的2D概念也可以包括在更高的、涉及异核的3D关联中;基于mt的脉冲序列实现这将很快发布。

米哈伊洛·诺瓦科维奇1.Ēriks Kupče2.,Harald Schwalbe3.还有卢西奥·弗莱德曼1.

1.魏茨曼科学研究所化学和生物物理系,以色列雷霍沃特7610001

2.布鲁克英国有限公司,英国考文垂班纳巷

3.德国约翰·沃尔夫冈·歌德大学生物分子磁共振中心有机化学与化学生物学研究所,D-60438法兰克福/美因

参考文献

  1. 诺瓦科维奇,M。;表弟,S.F。;Jaroszewicz,M.J。;罗森茨威格。;弗里德曼,L。磁共振杂志2018,294, 169.
  2. 诺瓦科维奇,M。;库普切,阿什。;Oxenfarth,A。;巴蒂斯特尔医学博士。;达隆,I。;Schwalbe,H。;Frydman,L.arXiv:2004.13063
  3. 库佩,e。;西田,。;弗里曼,R。核磁共振波谱研究进展2003,42(3–4), 95.
  4. 范·齐吉尔,p·c·M·亚达夫,N·N。医学中的磁共振,2011, 65(4), 927.
  5. Kupče, e;弗里曼,R。化学中的磁共振2007,45(1), 2.