史朝为，石 攀，田长麟

非天然氨基酸在蛋白质动态特性核磁共振研究中的应用

史朝为，石 攀，田长麟*

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心，生命科学学院，安徽 合肥 230027

核磁共振（NMR）是蛋白质结构解析的主要方法之一．除可获得蛋白质的高分辨结构外，NMR还可用于观测最接近生理条件的蛋白质动态构象，获得蛋白质行使生物学功能的详细机制．非天然氨基酸定点标记方法可显著减少大分子量蛋白质的信号数目，降低数据采集和分析难度，已广泛运用于蛋白质结构和功能研究．本文介绍了常用的在蛋白质中引入非天然氨基酸的实验方法，包括蛋白质化学合成法、蛋白质化学修饰法、氟代芳香族氨基酸插入和基因密码子编辑的位点特异性插入等方法，并介绍了部分应用非天然氨基酸结合NMR研究大分子量蛋白的成功案例．此外，此篇综述讨论了目前非天然氨基酸标记在蛋白质研究中的局限性及发展方向．

液体核磁共振；固体核磁共振；非天然氨基酸；大分子量蛋白质

引 言

近年来，随着设备开发和技术进步，蛋白质结构生物学取得了跨越式发展．如同步辐射光源提供可调波长的稳定强光，可大大提高X-射线晶体衍射解析蛋白结构的效率；直接电子探测器的发明和图像处理技术的发展，使得利用冷冻电镜解析蛋白质结构的方法进入到原子分辨率水平．然而，仅解析静态三维结构无法完美地解释大多……