| 致谢 | 第4-7页 |
| 摘要 | 第7-10页 |
| ABSTRACT | 第10-12页 |
| 1 引言 | 第17-37页 |
| 1.1 核磁共振技术解析蛋白质结构和动态学的方法 | 第17-27页 |
| 1.1.1 核磁共振的基本原理 | 第18-19页 |
| 1.1.2 弛豫的原理 | 第19页 |
| 1.1.3 通过化学位移变化解析蛋白质结构的原理 | 第19-20页 |
| 1.1.4 顺磁弛豫增强核磁共振技术的原理 | 第20-22页 |
| 1.1.5 溶液顺磁弛豫增强技术 | 第22-26页 |
| 1.1.6 伪接触化学位移PCS技术的原理 | 第26-27页 |
| 1.2 荧光共振能量转移解析蛋白质结构和动态学的方法 | 第27-37页 |
| 1.2.1 荧光共振能量转移的原理 | 第28-29页 |
| 1.2.2 荧光探针的标记手段 | 第29-37页 |
| 2 用于蛋白质溶液顺磁弛豫增强的探针GD-TTHA-TMA合成及应用 | 第37-58页 |
| 2.1 引言 | 第37-38页 |
| 2.2 探针的合成及相关蛋白的表达纯化方法 | 第38-47页 |
| 2.2.1 材料与试剂 | 第38-42页 |
| 2.2.2 Gd-TTHA-TMA探针的制备 | 第42-43页 |
| 2.2.3 E.Coli ~(15)N GB1蛋白的表达和纯化 | 第43页 |
| 2.2.4 E.Coli ~(15)N标记的泛素蛋白(Ub)表达和纯化 | 第43-44页 |
| 2.2.5 E.Coli ~(15)N EIIA~(Glc)的表达和纯化 | 第44页 |
| 2.2.6 E.Coli ~(15)N holo maltose-binding protein(MBP)的表达和纯化 | 第44-45页 |
| 2.2.7 蛋白质溶液顺磁弛豫增强的计算模型 | 第45-46页 |
| 2.2.8 蛋白质溶液顺磁弛豫增强测定实验 | 第46页 |
| 2.2.9 溶液顺磁弛豫增强探针对水分子的弛豫速率测定实验 | 第46-47页 |
| 2.2.10 EIIA~(Glc)蛋白和Ln-DTPA-BMA的Water-LOGSY实验 | 第47页 |
| 2.3 结果 | 第47-54页 |
| 2.3.1 探针对水分子的弛豫度的测定实验结果 | 第47-48页 |
| 2.3.2 ~(15)N-标记的GB1蛋白的溶液顺磁弛豫增强实验的结果 | 第48-49页 |
| 2.3.3 ~(15)N-标记的GB1蛋白的溶液顺磁弛豫增强实验值与现有结构的sPRE计算值比较的结果 | 第49-51页 |
| 2.3.5 ~(15)N-标记的EIIAGlc蛋白的溶液顺磁弛豫增强实验值与计算值比较的结果 | 第51-52页 |
| 2.3.6 EIIAGlc蛋白和Ln-DTPA-BMA的Water-LOGSY实验结果 | 第52-53页 |
| 2.3.7 EIIAGlc蛋白的sPRE计算值的结果 | 第53-54页 |
| 2.3.8 E.Coli~(15)N-标记的麦芽糖结合蛋白holo maltose-binding protein(MBP)的sPRE实验结果 | 第54页 |
| 2.4 讨论 | 第54-56页 |
| 2.4.1 Gd-TTHA-TMA的结构特性 | 第54-56页 |
| 2.4.2 探针内层水分子氢交换对sPRE实验值准确性的影响 | 第56页 |
| 2.4.3 Gd-TTHA-TMA探针在解析蛋白质结构和动态学上的应用 | 第56页 |
| 2.5 结论 | 第56-58页 |
| 3 sPRE探针Gd-DTPA-DEA的开发及sPRE解析蛋白质结构的新方法 | 第58-96页 |
| 3.1 引言 | 第58-59页 |
| 3.2 探针的合成及相关蛋白的表达纯化方法 | 第59-68页 |
| 3.2.1 材料与试剂 | 第59-62页 |
| 3.2.2 La-TTHA-TMA探针的制备 | 第62页 |
| 3.2.3 Gd-DTPA-BEA探针的制备 | 第62-64页 |
| 3.2.4 E.Coli ~(15)N-标记的GB1蛋白的表达和纯化 | 第64-65页 |
| 3.2.5 E.Coli ~(15)N-标记的-泛素蛋白（Ub)表达和纯化 | 第65页 |
| 3.2.6 apo态E.Coli ~(15)N标记的—腺苷激酶（AdK) | 第65-66页 |
| 3.2.7 E.Coli ~(15)N-标记的—EIIA~GK的表达和纯化 | 第66页 |
| 3.2.8 E.Coli ~(15)N-标记的-人类瘦素蛋白W100D (human leptinWlOOD)的表达和纯化 | 第66页 |
| 3.2.9 ~(15)N-标记的-GB1蛋白的sPRE实验 | 第66-67页 |
| 3.2.10 ~(15)N-标记的-E.Coli泛素蛋白（Ub)的sPRE实验 | 第67页 |
| 3.2.11 sPRE探针与~(15)N-标记的-Ub的化学位移滴定实验 | 第67页 |
| 3.2.12 ~(15N)记的-E.Coli泛素蛋白的sPRE实验 | 第67页 |
| 3.2.13 E.Coli~(15)N-标记的-硫酸转移酶ⅡA-Glucose (EⅡA~(Glc))的sPRE实验 | 第67-68页 |
| 3.2.14 E.Coli~(15)N-标记的-labelled 腺苷激酶（AdK)的 sPRE 实验 | 第68页 |
| 3.2.15 E.Coli ~(15)N-标记的-人类瘦素蛋白 W100D (human leptinW100D)的 sPRE实验 | 第68页 |
| 3.3 结果 | 第68-85页 |
| 3.3.1 不同探针用于GB1蛋白的sPRE实验结果比较 | 第68-70页 |
| 3.3.2 不同探针分别用于~(15)N-labelled泛素蛋白(Ub)的sPRE实验结果 | 第70-77页 |
| 3.3.3 sPRE探针与~(15)N-labelled Ub的化学位移滴定实验结果 | 第77-78页 |
| 3.3.4 不同探针用于~(15)N labelled E.Coli磷酸转移酶IIA-Glucose(EIIA~(Glc))的sPRE实验与计算值的比较 | 第78-81页 |
| 3.3.5 ~(15)N labelled E.Coli腺苷激酶(adenylate kinase,AdK)的sPRE实验与计算值的比较 | 第81-85页 |
| 3.4 讨论 | 第85-94页 |
| 3.4.1 不同蛋白与探针疏水相互作用的影响 | 第85-86页 |
| 3.4.2 sPRE联合分子动力学模拟挑结构的方式对apo态AdK蛋白的结构动态学解析 | 第86-88页 |
| 3.4.4 sPRE联合分子动力学模拟挑结构的方式对holo态AdK蛋白的结构动态学解析 | 第88-90页 |
| 3.4.5 sPRE联合分子动力学模拟挑结构的方式解析蛋白的结构动态学的特点 | 第90-91页 |
| 3.4.6 sPRE方法对人源瘦素蛋白human leptinW100D蛋白三聚界面的初步判定 | 第91-94页 |
| 3.5 结论 | 第94-96页 |
| 4. 基于“点击化学”的蛋白质顺磁探针ALKYNE-DTTA的开发 | 第96-104页 |
| 4.1 引言 | 第96-97页 |
| 4.2 材料和方法 | 第97-99页 |
| 4.2.1 材料与试剂 | 第97-99页 |
| 4.3 结果 | 第99-102页 |
| 4.3.1 alkyne-DTTA的合成结果 | 第99-100页 |
| 4.3.2 alkyne-DTTA与E.Coli E18-AzF ubiquitin的连接实验结果 | 第100-102页 |
| 4.4 讨论 | 第102-103页 |
| 4.4.1 探针的合成 | 第102页 |
| 4.4.2 探针连接蛋白的条件 | 第102-103页 |
| 4.5 结论 | 第103-104页 |
| 5 蛋白质定点标记的近红外荧光探针的合成研究 | 第104-118页 |
| 5.1 引言 | 第104-106页 |
| 5.2 材料和方法 | 第106-111页 |
| 5.2.1 材料与试剂 | 第106-111页 |
| 5.3 结果 | 第111-115页 |
| 5.3.1 IAM-Cyanine3、IAM-Cyanine5的合成结果 | 第111-112页 |
| 5.3.2 IAM-Cyanine3及IAM-Cyanine5标记NAMPT E263C的连接特性的实验结果 | 第112-114页 |
| 5.3.3 IAM-Cyanine3/Cyanine5荧光探针标记NAMPT E263C分布模拟结果 | 第114-115页 |
| 5.4 讨论 | 第115-117页 |
| 5.4.1 探针的合成 | 第115-116页 |
| 5.4.2 Linker长度对于Cyanine探针的荧光特性的影响 | 第116-117页 |
| 5.5 结论 | 第117-118页 |
| 6 总结与展望 | 第118-121页 |
| 6.1 溶液顺磁弛豫增强的技术解析蛋白质结构和动态学 | 第118页 |
| 6.2 基于点击化学的顺磁探针技术用于解析蛋白质结构和动态学 | 第118-119页 |
| 6.3 刚性荧光探针解析蛋白质结构和动态学 | 第119页 |
| 6.4 展望 | 第119-121页 |
| 参考文献 | 第121-131页 |
| 附录A：蛋白相关NMR图谱 | 第131-135页 |
| 附录B：合成化合物的结构表征相关图谱 | 第135-139页 |
| 附录C：NIH-XPLOR模拟荧光探针分布的计算拓扑结构和参数 | 第139-201页 |
| 附录D：分析脑代谢动力学的核磁共振方法 | 第201-205页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第205-206页 |
