作者Ren (wisc)
看板Biotech
標題Re: [問題] 什麼時候用NMR什麼時候用X-ray解結構？
時間Sun Sep 9 22:30:19 2007
※ 引述《rebredoxin (工作中...)》之銘言：
: ※ 引述《VVVVii (aa)》之銘言：
: : 請問一下解結構時
: : 什麼情況下要用NMR
: : 什麼情況要用X-ray呢？
: : ==
: : 我沒修過相關的課，這也不是作業
: 基本上，只要抓的到老鼠的（解的出結構）的都是好貓。
: 硬要分的話，大概以200個residue為一個模糊的界線吧，
: NMR較適用於解小蛋白質的結構，很少看過超過200 redidue的。
超過這個界線有一些功力上的問題，並不是完全不能解，生物的東西都是case by
case.
我想最主要的差別是：要用NMR，你的yield一定要夠，要溶，最好要單體。
（比如用M9養菌，每次（升）的產率要可以作一根NMR樣品，否則難度會很高，
換句話說，要作完整個題目，要花掉很多錢。如果錢多，那就可能還好辦，但
也不是說錢多就一定可以作得出來。
一根NMR樣品，普通wilmad tube = ~ 500uL. Typical concentration=1mM.
一根shigemi tube sample= ~ 250uL. Typical concentration=1mM.
（tube 一根 ~ $80.00)
: 這個跟NMR圖譜的解析程度有關，residue數目太多訊號會疊在一起很難解。
這是指訊號的overlapping, 訊號的重疊和胺基酸個數有關，當然也和結構有
關。如果你的圖譜好，現在的Top NMR技術，三五天把初步結構搞定是沒有問
題的，不過圖譜不好，就和結晶不夠好的狀況不會差太多。
（所以才有板友回文說α-helices就是這樣的問題，不過現在可以用胺基酸
序列去預測二級結構，那麼是不是有很長的α-helices是可以事先知道的。）
生物上來說，結晶和磁共振差別應該就是一個是溶液，一個是晶體。雖然說
大部份結構來說並沒有很大的差別，但就某些特殊的生物作用，像folding,
unfolding（不管是local or overall），dynamics, orientation on
something (like orientation on ligand or membrane)這些就用NMR才比
較有辦法（但相對的難度也比只解一般三維結構高）。
另外一個差別就我之前老師說的，一個看氫核，一個看不是氫核的原子。
（不要跟我凹極高解析度下結晶也可以看得到氫核，那畢竟是殘餘的電子
密度，而且通常你也不太能直接確定那就是氫核。）
現代NMR還可以看其他核，像13C, 15N, 31P etc，這些標定可能可以解決很
重要的化學／生化問題。
如果你的蛋白有金屬
: X-ray就沒有這個問題了，只要晶體長的出來，resolution夠好一般都可以解出來。
問題就是在解析度好不好。
這和NMR的問題就是要蛋白溶是一樣困難的問題。
◆ From: 140.114.45.186
1F：推 elgase:意思是X-ray的解析度比NMR好? 09/07 11:14
Not really.
2F：→ aggaci:記得老師說過醣蛋白不能用X-ray 09/07 12:30
醣蛋白有很多的conformation, 所以用NMR有好處，因為NMR得到很多氫原子的限制條
件，這在醣上很多，但結晶看不到。而且有一些conformation常常是兩個構形的分佈，
比如說α 30%，β70% 等。
但相對的，醣在NMR上overlapping的狀況很嚴重，除非你能夠用13C, 15N標定
的方式來增加到二維以上的圖譜，否則超過一個ring以上，（e.g. 四個ring
overlapping的二維1H{1H}氫光譜會讓你很痛苦, 這是指free的ring, 如果你是
有binding到ligand的ring 那也許還有機會。）
3F：推 rebredoxin:我對醣蛋白不熟，不過據我所知醣蛋白大部分是 09/07 13:30
4F：→ rebredoxin:membrane protein 結晶很困難，另外醣類分子的構形比 09/07 13:31
5F：→ rebredoxin:protein多太多了，要得到漂亮的晶體也不容易。 09/07 13:33
6F：→ rebredoxin:回e大，NMR並沒有解析度這個參數，所以也不能這麼說 09/07 13:35
7F：→ rebredoxin:NMR與X-ray各有優缺點，結構生物學的書會比較。 09/07 13:36
8F：推 rebredoxin:NMR與X-ray各有一套評估解出結構的標準，基本上只要能 09/07 13:50
9F：→ rebredoxin:被RCSB PDB databank收進去的都結構沒什麼問題> 09/07 13:51
被收錄的結構也並不是代表就一定ok沒問題。最好還是自己作一些檢驗，NMR有NMR
的方式，結晶有結晶的方法，這部份多問專家總沒有問題。尤其是早期這種檢驗方法
還在發展中的結構常常是會有一些局部有問題的。e.g. backbone conformation,
overall space-filling structure跑出一個洞（unless it's active site) etc.
10F：推 ermine:X-ray並非晶體長的出來且解析度夠好就能解的出結構... 09/07 19:59
11F：推 MaiKTV:去化學版問 會得到較多的回答 09/07 23:51
12F：→ MaiKTV:X ray來看 alpha helix較佳 NMR則是看 beta sheet較好 09/07 23:53
13F：→ MaiKTV:但NMR頂多只能看50kDa以下的蛋白 看不到disulfide bond 09/07 23:54
14F：→ MaiKTV:在晶體養的好的前提下 用XRD是首選 因為它只能看結構 09/07 23:56
15F：→ MaiKTV:卻解的很不錯 而NMR功能較廣 在生物分子上還能看dynamics 09/07 23:57
16F：推 elgase:感謝各位的回答<(_ _)> 09/08 11:54
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◆ From: 76.204.102.24