| 注 : [3]Jの[3]は上つき文字 |
| 注 : [13]Cの[13]は上つき文字 |
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| 1 NMRの原理 1 |
| 1.1 はじめに－NMR発展の歴史とノーベル賞－ 1 |
| 1.2 NMRの原理 2 |
| 1.2.1 核スピンとは 2 |
| 1.2.2 NMRで観測可能な核種 3 |
| 1.2.3 NMRの原理の古典的モデルによる説明 －巨視的磁化は小さな自転する棒磁石－ 4 |
| 1.2.4 NMR測定の感度が悪いのはなぜか : スピン数 5 |
| 1.3 パルスFT－NMR装置 7 |
| 1.3.1 原理 7 |
| 1.3.2 ハードウェアの構成 9 |
| 1.3.3 超伝導磁石 9 |
| 1.3.4 プローブ 10 |
| 1.3.5 分光計 11 |
| 1.4 溶液NMR測定の流れ 11 |
| 1.4.1 サンプルの調製 11 |
| 1.4.2 サンプルの装置への導入 12 |
| 1.4.3 装置のパラメータの設定と調整 12 |
| 1.4.4 測定スタート 13 |
| 1.4.5 データの保存と管理 13 |
| 1.5 FIDの観測およびデータ処理方法 14 |
| 1.5.1 デジタルサンプリング 14 |
| 1.5.2 ゼロフィリング処理とウィンドウ数 14 |
| 1.5.3 位相補正とベースライン補正 16 |
| 1.5.4 化学シフトの補正 16 |
| 1.5.5 シグナルの積分による定量 16 |
| 1.6 NMRで何がわかるか－NMRが与える情報－ 16 |
| 1.6.1 化学シフト 16 |
| 1.6.2 カップリング定数とスピンカップリング 20 |
| 1.7 直積演算子 21 |
| 1.7.1 この項目を読むときの注意 21 |
| 1.7.2 核スピンの量子力学的モデルと密度行列 21 |
| 1.7.3 直積演算子 22 |
| 1.8 磁化移動とコヒーレンス 24 |
| 1.9 NMRのパルスシーケンスーパルスシーンスの読み方－ 25 |
| 1.10 よく使われる二次元NMRの原理の紹介 27 |
| 1.10.1 二次元NMRとは 27 |
| 1.10.2 COSY／TOCSY 29 |
| 1.10.3 HMQC／HSQC／HMBC 30 |
| 1.10.4 交差緩和とNOE，NOESY，ROESY 30 |
| 1.11 おわりに 31 |
| 参考文献 31 |
| 2 多次元NMRと測定時間を短縮するアプローチ 33 |
| 2.1 二次元NMRの原理 33 |
| 2.1.1 HSQCの原理 34 |
| 2.1.2 位相回しによるコヒーレンス選択 36 |
| 2.1.3 パルス・フィールド・グラデイエントによるコヒーレンス選択 37 |
| 2.1.4 コヒーレンス選択以外のパルス・フィールド・グラディエントの利用 38 |
| 2.1.5 間接観測軸の位相検出 39 |
| 2.1.6 sensitivity improvement法 41 |
| 2.1.7 スペクトル幅（折り返し）の最適化 42 |
| 2.2 三次元，四次元NMR 43 |
| 2.2.1 三次元，四次元NMRの概念 44 |
| 2.2.2 スペクトルの分解能の向上 45 |
| 2.3 短時間で測定する多次元NMRの原理 45 |
| 2.3.1 SOPAST-HMQC 46 |
| 2.3.2 非線形サンプリング法 47 |
| 2.3.3 projection reconstruction 51 |
| 2.3.4 迅速な多次元NMRの今後 54 |
| 2.4 まとめ 54 |
| 参考文献 54 |
| 3 タンパク質のNMR 57 |
| 3.1 NMR向けタンパク質試料の調製 57 |
| 3.1.1 遺伝子組み換え大腸菌による発現 58 |
| 3.1.2 無細胞タンパク質発現系 59 |
| 3.1.3 安定同位体による部位特異的標識 60 |
| 3.2 主鎖と側鎖の連鎖帰属 61 |
| 3.2.1 主鎖の帰属 62 |
| 3.2.2 側鎖の帰属 64 |
| 3.3 高分子量試料のNMRにおける難しさ 66 |
| 3.4 立体構造を決めるための情報収集 67 |
| 3.4.1 NOEから得られる距離情報 67 |
| 3.4.2 [3]Jカップリング定数から得られる二面角情報 69 |
| 3.4.3 化学シフト値から得られる二面角情報 70 |
| 3.4.4 残余双極子相互作用値から得られる方向情報 71 |
| 3.5 コンピュータによる立体構造計算 73 |
| 3.5.1 二面角系動力学 75 |
| 3.5.2 直交座標系動力学 76 |
| 3.6 より高分子量な試料へのアプローチ 77 |
| 3.6.1 TROSY 77 |
| 3.6.2 高磁場化 79 |
| 3.6.3 極低温検出コイルを用いた高感度プローブ 80 |
| 3.7 水のシグナルを消すテクニック 81 |
| 3.8 特殊なパルス 84 |
| 3.8.1 複合デカップリング 84 |
| 3.8.2 選択励起 86 |
| 3.8.3 位相変調 88 |
| 3.8.4 断熱パルス 89 |
| 3.9 他分子との相互作用の観察 91 |
| 3.9.1 分子間NOE 91 |
| 3.9.2 化学シフト摂動法 93 |
| 3.9.3 飽和転移法 95 |
| 3.10 化学交換や動きの観察 96 |
| 3.11 まとめ 98 |
| 参考文献 98 |
| 4 核酸のNMR 99 |
| 4.1 NMR解析のための核酸試料の調製 99 |
| 4.1.1 解析用配列のデザイン 99 |
| 4.1.2 化学合成と酵素合成 100 |
| 4.1.3 安定同位体標識 102 |
| 4.1.4 核酸の精製 102 |
| 4.1.5 溶媒および緩衝液 103 |
| 4.1.6 残余双極子相互作用測定のためのPf1ファージの調製 104 |
| 4.1.7 核酸を取り扱う際の注意 104 |
| 4.2 ヌクレオチドの化学構造と核酸の化学シフト 105 |
| 4.3 コンホメーション解析 109 |
| 4.3.1 C2'-endo形とC3'-endo形 110 |
| 4.3.2 グリコシド結合の周りのコンホメーション : syn形とanti形 111 |
| 4.4 NMRスペクトルの測定とシグナルの帰属 111 |
| 4.4.1 イミノプロトンの測定とシグナルの帰属 111 |
| 4.4.2 非易動性プロトンシグナルの測定 113 |
| 4.4.3 非易動性プロトンシグナルの連鎖帰属 114 |
| 4.4.4 多重共鳴スペクトルの測定 116 |
| 4.4.5 残余双極子相互作用の解析 120 |
| 4.5 立体構造計算 122 |
| 4.6 構造解析の例 126 |
| 4.6.1 RNAへアピンの立体構造解析例 126 |
| 4.6.2 大きなRNAの構造解析例 128 |
| 4.6.3 RNA－タンパク質の相互作用解析例 129 |
| 4.7 まとめ 131 |
| 参考文献 131 |
| 5 糖鎖のNMR 133 |
| 5.1 糖鎖の有機合成反応とNMR 133 |
| 5.2 糖鎖のNMR解析の難しさ 137 |
| 5.3 糖鎖のNMRスペクトルの測定と解析 138 |
| 5.3.1 一次元NMRスペクトル 138 |
| 5.3.2 同種核二次元NMRスペクトル 140 |
| 5.3.3 異種核二次元NMRスペクトル 145 |
| 5.4 選択励起法によるスペクトルの単純化 148 |
| 5.4.1 一次元選択励起TOCSY 148 |
| 5.4.2 選択励起TOCSYを応用した二次元NMR 150 |
| 5.5 グリコシド結合様式の推定 154 |
| 5.5.1 HMBCによるグリコシド結合周りのロングレンジ相関の測定 154 |
| 5.5.2 [13]C－NMRスペクトルにおけるグリコシドシフトの観察 155 |
| 5.5.3 水酸基由来のシグナルを利用した方法 155 |
| 5.6 まとめ 156 |
| 参考文献 157 |
| 6 固体NMR 159 |
| 6.1 核スピン相互作用 159 |
| 6.1.1 双極子相互作用 160 |
| 6.1.2 化学シフト異方性 161 |
| 6.1.3 核四極子相互作用 162 |
| 6.2 固体高分解能NMRスペクトル 163 |
| 6.2.1 MAS法 164 |
| 6.2.2 MAS角の調整 166 |
| 6.2.3 高出力デカップリング 166 |
| 6.2.4 CP法 168 |
| 6.2.5 CPの調整 169 |
| 6.2.6 アバンダントスピン系の高分解能スペクトル 171 |
| 6.2.7 CPMAS法 172 |
| 6.3 リカップリング技術 173 |
| 6.4 固体高分解能NMRスペクトルを得るための注意事項 175 |
| 6.4.1 干渉 175 |
| 6.4.2 温度補正 175 |
| 6.5 固体NMRの応用例 175 |
| 6.5.1 合成高分子への応用 175 |
| 6.5.2 生体高分子への応用 179 |
| 6.6 おわりに 182 |
| 参考文献 182 |
| 索引 184 |
図書
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