近日，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所仿真模擬團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人姚禮山研究員與美國國立健康中心Ad Bax研究小組合作，在《美國化學(xué)會(huì)志》（JACS）上發(fā)表了一篇關(guān)于蛋白質(zhì)主鏈酰胺基上質(zhì)子的化學(xué)位移各項(xiàng)異性張量的研究文章。

該研究以蛋白質(zhì)GB3為研究對(duì)象，測(cè)量了大量的殘余化學(xué)位移和化學(xué)位移各項(xiàng)異性/偶極-偶極交叉弛豫數(shù)據(jù)。通過模型擬合，研究確定出了酰胺基質(zhì)子的化學(xué)位移各項(xiàng)異性張量而無需引入人為的假設(shè)——即該張量是相對(duì)于肽平面對(duì)稱。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同酰胺基質(zhì)子的化學(xué)位移各項(xiàng)異性張量有較大差異。進(jìn)一步的密度泛函量子力學(xué)計(jì)算表明，該差異主要是由酰胺基質(zhì)子和其他基團(tuán)形成氫鍵強(qiáng)弱不同造成的。文章提出一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式用來描述氫鍵和該張量的關(guān)系，并達(dá)到較好的效果。該研究還發(fā)現(xiàn)，不同的酰胺基質(zhì)子TROSY效應(yīng)差別很大，平均大約1200兆赫茲的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生窄的線寬。

該研究為更好地理解酰胺基質(zhì)子的化學(xué)位移各項(xiàng)異性張量奠定了基礎(chǔ)。研究中發(fā)展和使用的一些技術(shù)方法對(duì)其他相關(guān)研究也有借鑒意義。