核磁共振(NMR)波谱学方法在分子生物学中的应用

核磁共振技术发展史概述
1946年 E. M. Purcell和 F. Bloch发现核磁共振(NMR)现象
1965年前后 脉冲傅里叶变换NMR技术兴起
1971年 J. Jeener提出二维NMR 方法
80年代中 K. Wuthrich发展了运用同核二维核磁共振方法进行蛋白质NMR谱图的序列识别方法
80年代末 遗传工程技术迅速发展，13C 和15N同位素标记，样品大量制备，A. Bax等人提出异核二维核磁共振方法
90年代初 三维和四维异核核磁共振方法迅速发展，750MHz (1993年) 和800 MHz (1995年)高场核磁共振波谱仪问世
现在 900MHz核磁共振波谱仪已大量使用，并已可确定分子量大于3.6 KDa的蛋白质溶液三维结构

　 按照核磁共振所研究的样品体系，我们可以将核磁共振技术分为溶液高分辨核磁共振、固体核磁共振及核磁共振成像：溶液高分辨核磁共振: 以溶液样品为研究对象，主要用于研究生物分子、药物分子和化学分子体系中的相关问题。
固体核磁共振: 以固体样品为研究对象，在材料研究以及高分子聚合物的分析中是不可缺少的研究手段。
核磁共振成像技术: 可用以获得人和动物体中各种器官以及骨骼的断面图像，现今已发展成为医学上重要的诊断工具。
三类核磁共振基于同一物理原理，但是实验技术各不相同，对实验样品制备也有各不相同的要求。

在溶液高分辨核磁共振研究中，八十年代以来，由于遗传工程和基因工程技术的迅速发展，使得蛋白质分子得以在体外大量表达，解决了蛋白质大分子样品的制备问题，促使溶液高分辨核磁共振实验方法朝多维核磁共振方向发展。因而，目前已可用来确定分子量大到4万的蛋白质分子的溶液三维空间结构。为我们在接近生理条件下，在溶液三维结构的基础上研究蛋白质结构与功能的关系提供了重要的研究手段。
NMR方法的研究特点
在运用核磁共振方法分析物质时，物质分子中的原子核尤如一个精细的探针，允许核磁共振方法在分子、原子水平上探测物质，使我们得以深入了解物质的微观特性变化。

-NMR是在分子、原子水平上检测物质特性。
-原子核作为NMR的一个精细的探针探测物质的微观特性变化。
-NMR研究不损伤蛋白质样品。
-NMR可以检测包括化学反应，构象变化等动力学过程。