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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 生物医药区 » 生物科学 » 请教：结构生物学的研究手段NMR和单晶衍射方法哪个更可靠？
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lasteye

金虫 (小有名气)
★ ★
adslye(金币+2): 鼓励交流~的确我们化学和生物的可以多讨论讨论~ 2011-08-05 19:16:20
不过现在也不能说EC模型就是错的，毕竟也能解释大部分的构效关系数据，后续也有一些文章讨论过这两个模型，都没有定论。这么多年了，epothilone的活性构象仍然没有解决，似乎没有结构生物学家感兴趣，我们这些做药化的就只能盲人摸象一样做结构修饰。
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11楼2011-08-04 18:28:38
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brightfuture01

木虫之王 (文坛精英)

我爱打老虎

文献杰出贡献
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
adslye(金币+8): 多谢交流指教~祝顺利！ 2011-08-05 19:16:43
引用回帖:
9楼: Originally posted by adslye at 2011-08-04 16:57:38:
前辈的回答我很感兴趣。我以前是学化学的，没做过这方面。
所以想问下：
1.因为小分子化合物结晶后，它的内部结构是固定的，（但我没研究过不同溶剂，一般都是水溶液。）也因此它的很多性质是很稳定的。比如： ...

所以，我的问题是：大分子的蛋白晶体构像会随着buffer不同而改变吗？（这类实验应该有专门的buffer吧，加入特殊物质，除去干扰）如果是的话这一类的研究不是很头疼这个问题。辛苦结晶出来的只是一种存在形式。

这个问题的答案是YES，蛋白纯化过程中使用的buffer组成或者pH不同，最后对其晶体结构可能会有影响的（但不是全部），我们实验室一个兄弟的晶体在一种buffer情况下是单聚状态，可以长出晶体；另一种buffer情况下分子筛过完二聚体占大部分，最后也可以长出晶体。但是，两种情况下的晶体是不同构象的，前一个长出来一个晶胞里面是一个蛋白分子，而另一个是两个蛋白分子，空间群也不一样。不知道这样说你能否明白。

2.最后，偷偷懒。能大概1，,2句话描述下蛋白结晶的过程吗？嘿嘿~~
过程说起来很简单：目的蛋白先纯化到95%以上纯度（越纯越好），一般都是10mg/mL的浓度，用坐滴法或者悬滴法初筛结晶条件（有商售Kit），如果有条件中长出了晶体（确定是蛋白晶），然后在用网格法在此条件基础上进行拉网式优化，最后获得衍射较好的晶体。可能有些术语对你来说有点陌生，可以google下，很好理解的。
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The world is a fine place and worth fighting for. I agree with the second part.
12楼2011-08-04 23:57:16
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adslye

银虫 (正式写手)
引用回帖:
12楼: Originally posted by brightfuture01 at 2011-08-04 23:57:16:
所以，我的问题是：大分子的蛋白晶体构像会随着buffer不同而改变吗？（这类实验应该有专门的buffer吧，加入特殊物质，除去干扰）如果是的话这一类的研究不是很头疼这个问题。辛苦结晶出来的只是一种存在形式。
...

谢了，懂了！
原来Nature级别的文章就是这样来滴（记得以前发蛋白结构是这档次的文章）~~嘿嘿
祝兄弟大paper越来越多哈！
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13楼2011-08-05 08:44:36
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whb8161

木虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★ ★
adslye(金币+5): 鼓励交流~祝顺利！ 2011-08-05 19:17:17
引用回帖:
11楼: Originally posted by lasteye at 2011-08-04 18:28:38:
不过现在也不能说EC模型就是错的，毕竟也能解释大部分的构效关系数据，后续也有一些文章讨论过这两个模型，都没有定论。这么多年了，epothilone的活性构象仍然没有解决，似乎没有结构生物学家感兴趣，我们这些做药 ...

EC模型蛋白质的主链结构是没问题的，但是侧链的具体构象在2.8A是确定不了的，然而与底物的结合位点往往涉及到底物和侧链形成的弱次级键，因此这篇文章epithilone的结合pocket的正确构象是没有解决的，但是从主链的构象加上活性残基的推测还是能解释不涉及细节的绝大部分问题
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人生不止寂寞不已
14楼2011-08-05 13:06:00
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lasteye

金虫 (小有名气)
★ ★ ★
adslye(金币+3): 继续深入吧！~祝顺利！ 2011-08-05 19:17:46
引用回帖:
14楼: Originally posted by whb8161 at 2011-08-05 13:06:00:
EC模型蛋白质的主链结构是没问题的，但是侧链的具体构象在2.8A是确定不了的，然而与底物的结合位点往往涉及到底物和侧链形成的弱次级键，因此这篇文章epithilone的结合pocket的正确构象是没有解决的，但是从主链 ...

请教一下：EC方法得出的小分子构象可靠吗？为什么EC模型得到的小分子构象和NMR得到的差别这么大？而且和小分子自由状态时的构象差别也很大。通常情况下药物分子在自由状态时的最低能量构象和结合构象相差不会太大，我看有文章提到一般情况下这两种构象能量差别不超过5KJ/mol。
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15楼2011-08-05 13:13:30
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whb8161

木虫 (小有名气)
★ ★
adslye(金币+2): 恩，受教了！祝顺利！ 2011-08-05 19:18:23
引用回帖:
10楼: Originally posted by adslye at 2011-08-04 16:59:45:
您可否对这篇文章做个小小的读后感。我想对于这个问题很多虫子都不懂我们都非常希望能听听前辈的观点。

前辈不敢当，我不是做药物设计的，这篇文章也没细看，就浏览了一下Figure，总的感觉是这篇文章的结构做的不是特别的好，底物和结合位点不是fit得很好，还有可修饰的余地。
另外，蛋白质晶体的溶剂化程度平均达到50%，因此X-ray的结构绝大部分情况下是可以反映蛋白质在溶液状态下的结构的
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人生不止寂寞不已
16楼2011-08-05 13:43:35
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whb8161

木虫 (小有名气)
★ ★ ★
adslye(金币+3): 鼓励深入交流~祝顺利！ 2011-08-05 19:18:46
引用回帖:
15楼: Originally posted by lasteye at 2011-08-05 13:13:30:
请教一下：EC方法得出的小分子构象可靠吗？为什么EC模型得到的小分子构象和NMR得到的差别这么大？而且和小分子自由状态时的构象差别也很大。通常情况下药物分子在自由状态时的最低能量构象和结合构象相差不会太大 ...

你说的没错，通常情况下药物分子在自由状态时的最低能量构象和结合构象相差不会太大，这篇文章的EC结构可能是将EC的数据通过NMR的主链结构拟合而来的，因此不太准确，你看Fig.1的空间填充图，药物和蛋白结合的位点契合的不是很好，药物的构象很可能是在不违背化学原理下，最大程度的扭曲得到的，不太符合常理。
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人生不止寂寞不已
17楼2011-08-05 13:53:16
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lasteye

金虫 (小有名气)
★ ★ ★
adslye(金币+3): 第一句话太牛了，science被虫子质疑了！祝你实验顺利！呵呵！ 2011-08-05 19:19:34
引用回帖:
17楼: Originally posted by whb8161 at 2011-08-05 13:53:16:
你说的没错，通常情况下药物分子在自由状态时的最低能量构象和结合构象相差不会太大，这篇文章的EC结构可能是将EC的数据通过NMR的主链结构拟合而来的，因此不太准确，你看Fig.1的空间填充图，药物和蛋白结合的位 ...

听你这么一说，这篇Science文章还真是不太可靠，一直怀疑EC模型有问题，不过我又说不出所以然来。非常感谢你的帮助，看来还是选用NMR模型做药物设计较好，不过NMR只给出了小分子的构象，没有周围的残基分布，参考价值有限，难啊。
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18楼2011-08-05 17:14:55
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amms_8

新虫 (小有名气)
一般情况下，X射线晶体衍射的分辨率要高于NMR，你的文献用的电子衍射，电子衍射的分辨率通常很低，一般低于10埃，高于5埃的很少见。要是NMR与电子衍射相比的话，还是采用NMR的结构。
在很多情况下，下面是成立的：X射线衍射>NMR>电子衍射。
另外，不同结晶条件下得到的晶体，其晶形可能不一样，但其分子结构是一致的。
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19楼2011-12-21 17:00:52
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枫叶留殇

新虫 (正式写手)
NMR谱图归属后，输入一些限制性条件比如键长、空间约束，然后用软件进行构象计算，有些限制条件还是参照X-ray衍射的结果。还有，蛋白的构象变化是一个动态的过程。X-ray衍射拿到的只是一个固定的状态，但是NMR检测的是构象的平均变化结果。请大家指正。
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在冲往未来的道路上，我会全力以赴~~~
20楼2012-05-30 23:38:39
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