Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кантон Ч. -> "Биофизическая химия. Том 2" -> 74

Биофизическая химия. Том 2 - Кантон Ч.

Кантон Ч., Шиммер П. Биофизическая химия. Том 2 — М.: Мир, 1984. — 496 c.
Скачать (прямая ссылка): biofizicheskayahimiya1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 68 69 70 71 72 73 < 74 > 75 76 77 78 79 80 .. 242 >> Следующая

может превышать 1 м.д.
Из уравнения (9.41) явствует, что наблюдаемые на опыте сдвиги //о6р -
Е/этал и ''обр - рэтап Равны 5/Г3Tan и ^этал соответственно. Чем сильнее
внешнее поле Нz, тем больше должна быть резонансная частота, поскольку
она определяется соотношением о) = 27rv = уН\ и напротив, если прибор
работает при постоянной высокой частоте, то для достижения резонанса
требуются большие поля. Таким образом, чем выше частота,
ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ
152
ГЛАВА 9
РИС. 9.15. Спектр ЯМР С-2-протонов имидазольных колец гистидиновых
остатков стафилококковой нуклеазы. Соответствующие сигналы помечены His1,
His2 и т.д. [Epstein H.F. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 68, 2042
(1971).]
тем больше должно быть внешнее поле, и наоборот. Поскольку наблюдаемый
химический сдвиг пропорционален приложенному внешнему полю и частоте, при
больших значениях этих параметров линии спектра ЯМР будут дальше отстоять
друг от друга. Вот почему при конструировании новых приборов стремятся
достичь все более высоких рабочих частот; имеются приборы, работающие на
частотах 360 МГц и даже выше, в которых линии ЯМР от двух протонов
отстоят друг от друга в шесть раз дальше, чем в некогда распространенных
приборах с рабочей частотой 60 МГц, где две эти линии с трудом могли быть
разрешены.
Возможности ЯМР высокого разрешения хорошо иллюстрирует рис. 9.15, где
представлены спектры, полученные при рабочей частоте 220 МГц, для С-2-
протонов четырех различных гистидиновых остатков стафилококковой
нуклеазы. Белок подвергали обратимой денатурации путем изменения pH. При
pH 5 белок находится в нативной конформации, и линии для всех четырех С-
2-протонов хорошо разрешены. Все линии располагаются в интервале всего
лишь 0,5 м.д., но этого оказывается вполне достаточно для хорошего их
разрешения при данной рабочей частоте. Наличе четырех разных линий
означает, что в нативной конформации магнитное окружение протонов
различается (разные значения а). Важно также заметить, что площади всех
пиков приблизительно одинаковы, следова-
I________________________1_______________________j_______________________
__I
8,6 8,4 8,2 8,0
Химический сдвиг, м.д. (относительно ТМС)
ВВЕДЕНИЕ В МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС 153
тельно, одинаковы и концентрации С-2-протонов При понижении pH белок
денатурирует, и при pH 3,6 происходит слияние всех четырех сигналов в
один, расположенный при 8,44 м.д., интенсивность которого равна сумме
интенсивностей четырех исходных сигналов. Следовательно, в
денатурированной форме все четыре протона имеют одинаковое магнитное
окружение.
Довольно интересным представляется то обстоятельство, что при изменении
pH до значений, отвечающих частичной денатурации, магнитное окружение С-
2-протонов меняется по-разному: интенсивность соответствующих ЯМР-
сигналов уменьшается в разной степени. Это означает, что участки белковой
молекулы, в которых локализованы четыре гистидиновых остатка, в ходе
денатурации изменяются в какой-то степени независимо. С другой стороны,
если отложить интенсивности отдельных пиков как функцию pH, то получатся
крутые кривые, что свидетельствует о кооперативности процесса
денатурации.
Приведенные спектры иллюстрируют высокоспецифичную информативность
спектров ЯМР, полученных при частоте 220 МГц. Если те же спектры снимать
на приборе с рабочей частотой 60 МГц, разрешение снизится примерно в
четыре раза и различить сигналы от разных гистидинов станет невозможно.
СПИН-СПИНОВОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ ЛИНИЙ
Спин-спиновое расщепление связано с тем влиянием, которое оказывают на
магнитное поле, действующее на исследуемое ядро, соседние ядра. На рис.
9.16,А показан результат такого расщепления в спектрах этоксиуксусной
кислоты, полученных при рабочей частоте 60 МГц. Заметим, что метильная
группа представлена тремя линиями (триплет), а соседней метиленовой
группе отвечают четыре линии (квартет). Расстояние / между соседними
компонентами, называемое константой расщепления, одинаково в обоих
мультипле-тах.
Спин-спиновое расщепление линий обусловлено взаимодействием между спинами
соседних ядер, которое осуществляется с помощью связывающих электронов;
оно зависит от расстояния между ядрами, типа химической связи, от
величины валентного угла и спина ядер. В том случае, когда величина 7
много меньше сдвига частот Av между различными группами (обычно
необходимо, чтобы выполнялось условие У ^ 0,1 Av), можно предсказать
число линий в мультиплете и их относительную интенсивность. Расчет муль-
типлетности основывается на анализе возможных взаимных ориентаций спинов
протонов, относящихся к данной группе. В качестве примера на рис. 9.16,Б
приведены ориентации спинов протонов метиленовой группы, соседствующей с
метильной группой. Два спина могут создавать три разные комбинации,
вероятности которых относятся как 1:2:1. Им соответствуют три разных типа
окружения соседней метильной группы, в результате чего ее ЯМР-сигнал
расщепляется на три линии, интенсивности которых относятся как 1:2:1.
Предыдущая << 1 .. 68 69 70 71 72 73 < 74 > 75 76 77 78 79 80 .. 242 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed