Solid State NMR Spectroscopy for Biopolymers pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer

作者:Hazime Saitô

出品人:

页数:477

译者:

出版时间:2006-08-18

价格:USD 159.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781402043024

丛书系列:

图书标签:

Solid-State NMR
Biopolymers
NMR Spectroscopy
Protein Structure
Peptide Structure
Nucleic Acids
Molecular Biology
Biochemistry
Materials Science
Spectroscopy Techniques

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具体描述

When considering the biological significance and industrial and medical applications of biopolymers, it is crucial to know details of their secondary structure, dynamics and assembly. The biopolymers include globular, membrane and fibrous proteins, polypeptides, nucleic acids, polysaccharides and lipids. Solid state NMR spectroscopy has proved to be the most suitable and unrivaled means for investigations of biopolymers. The major advantage of solid state NMR spectroscopy is that the resulting line widths can be manipulated experimentally and are not influenced by motional fluctuation of proteins under consideration as a whole. Solid State NMR Spectroscopy for Biopolymers: Principles and Applications provides a comprehensive account on how the conformation and dynamics of such biopolymers can be revealed by solid state NMR spectroscopy. Special efforts have been made towards the historical and chronological consequences of a variety of applications and the dynamic aspects of the biopolymer system. In particular, the authors emphasise how important it is to record the most simple DD-MAS (one pulse excitation with high power decoupling) as a means of locating very flexible portions of membrane proteins and membrane associated peptides. The authors also demonstrate that dynamic features of membrane proteins with a timescale of fast (108 Hz) and intermediate (104 -105 Hz) fluctuation motions can be revealed easily by specific suppression of peaks.

好的，这是一份关于《Solid State NMR Spectroscopy for Biopolymers》这本书的详细图书简介，内容聚焦于该领域的核心概念、技术应用及其在生物高分子研究中的重要性，同时避免提及您指定的书名。 --- 图书简介：生物大分子固态核磁共振波谱学核心主题：深入理解复杂生物体系的结构与动态本书是一部全面、深入探讨利用固态核磁共振（ssNMR）波谱学技术研究生物高分子（如蛋白质、多糖、核酸及其复合物）的权威指南。在生命科学领域，理解这些宏观分子如何在细胞环境中组装、相互作用并执行其生物学功能至关重要。固态核磁共振以其无与伦比的原子分辨率和对分子间相互作用及动态过程的敏感性，成为揭示这些复杂体系结构基础和功能机制的关键工具。本书旨在为物理化学家、生物物理学家、生物化学家以及相关领域的研究生提供一套系统化的知识框架，从理论基础到实验操作，再到数据解析，全方位覆盖固态NMR在生物大分子研究中的应用。第一部分：理论基石与技术原理本书首先奠定了坚实的理论基础，详细阐述了固态NMR波谱学的基本原理，特别是针对具有高度有序或非晶态结构的生物大分子的特殊要求。 1. 核磁共振基础回顾与固态效应：内容涵盖拉莫尔频率、磁矩的量子力学描述，并重点分析了各向异性相互作用——包括化学位移各向异性（CSA）、偶极耦合和四极耦合——在固态样品中对谱线展宽和形状的影响。 2. 动力学与结构互联：深入探讨了如何通过分析谱线形状来推断分子运动，从皮秒级的快速运动到毫秒级的构象变化，为理解生物大分子在生理条件下的柔性和功能状态提供了理论工具。 3. 魔角旋转（MAS）技术精要：详细解析了MAS技术如何通过快速机械旋转平均化各向异性相互作用，从而获得接近溶液谱的尖锐谱线。讨论了不同转速（低速、中速、高速）对不同类型生物分子（如纤维状蛋白或膜蛋白）实验设计的选择标准。 4. 脉冲序列与交叉极化：详细介绍了用于信号增强和连接特定原子对的关键脉冲序列设计。重点讲解了固态NMR中至关重要的“交叉极化”（CP）技术，如何通过 ${}^{1} ext{H}-{}^{13} ext{C}$ 或 ${}^{1} ext{H}-{}^{15} ext{N}$ 转移来提高稀有核信号的灵敏度，并讨论了CP的效率如何反映分子间的接近程度。第二部分：实验技术与样品制备生物大分子样品的特性决定了实验设计的复杂性。本部分着重于从样品制备到数据采集的实际操作考量。 1. 生物大分子样品的制备策略：区分了晶体、冷冻干燥粉末、冻干薄膜、水凝胶以及嵌入式样品（如脂双层或细胞内环境模拟物）的制备方法。强调了保持生物活性和结构完整性的重要性。 2. 标记技术：详细介绍了同位素标记（如 ${}^{13} ext{C}$, ${}^{15} ext{N}$, ${}^{2} ext{H}$）在固态NMR中的应用，包括选择性标记策略，如何优化信号检测，并实现精确的距离和连接性测量。 3. 先进的脉冲技术：涵盖了用于解析复杂结构的关键脉冲实验，包括：多维相分辨谱学：用于区分重叠信号和确定分子内连接性。时间反演（Time-Reversal）和去卷积技术：用于在有限的采集时间内获得更高的分辨率。动态核极化（DNP）：探讨了这种前沿技术如何显著提升灵敏度，使研究更复杂、更稀有的生物样品成为可能。第三部分：结构解析与动态表征的应用本书的后半部分聚焦于如何将采集到的原始数据转化为有意义的生物学信息，主要围绕结构解析和分子运动分析展开。 1. 距离测量与三维结构构建：详细介绍了基于偶极耦合的远程（Long-Range）和近程（Short-Range）距离测量技术，如REMEDY、PAR或STO等。探讨了如何利用这些距离约束（Distance Restraints）结合计算方法，重建蛋白质纤维、淀粉样聚集体或核酸复合物的三维结构模型。 2. 残基侧链取向与骨架分析：讲解了如何通过测量化学位移张量（CSA）和偶极耦合常数，精确确定蛋白质骨架 $phi/psi$ 角和侧链取向，从而揭示二级结构特征（如 $alpha$-螺旋和 $eta$-折叠的局部构象）。 3. 分子间相互作用界面分析：固态NMR是研究蛋白质-蛋白质、蛋白质-核酸复合物组装界面的有力工具。内容涵盖如何利用信号的化学位移变化（Chemical Shift Perturbation, CSP）或特定残基的信号缺失来识别结合位点和相互作用强度。 4. 功能相关动态研究：阐述了如何利用特定核的弛豫时间 ($T_1, T_{1 ho}, T_2$) 来量化不同时间尺度上的分子运动，并将这些运动与生物功能（如酶催化、膜蛋白构象变化或聚合过程）联系起来。目标读者与价值本书内容严谨，图文并茂，不仅适合有经验的固态NMR研究人员作为参考手册，也为渴望将ssNMR技术应用于生物大分子研究的新兴研究人员提供了系统的入门路径。通过本书，读者将掌握从设计实验、优化参数到解释复杂谱图，并最终推导出关键生物物理信息的全流程技能，从而推动对从细胞器结构到疾病发生机制的深入理解。