在结构生物学领域,核磁共振技术(NMR)正以独特优势开辟出一条观测蛋白质动态的新路径。近日,2002年诺贝尔化学奖得主、上海科技大学iHuman研究所特聘教授库尔特·维特里希在访谈中,通过生动的比喻阐释了这项技术的不可替代性。他形象地将X射线晶体衍射与冷冻电镜技术比作“静态摄影”,指出这两种方法需将样本冻结至特定状态才能捕捉结构信息;而核磁共振技术则如同“动态摄像机”,能在接近人体体温的溶液环境中,直接记录蛋白质分子的自然运动轨迹。
维特里希强调,生命分子的运动速度远超传统观测手段的捕捉极限。以蛋白质为例,其构象变化往往在毫秒甚至微秒级完成,而静态成像技术只能提供某一瞬间的“快照”,难以完整呈现功能实现的全过程。他指出:“理解生命活动的本质,关键在于解析分子运动的动态规律,而非单纯追求结构分辨率的极限。”这种理念与当前部分技术路线形成鲜明对比——当其他方法不断突破静态成像的清晰度时,核磁共振技术已率先构建起观测生命“动态电影”的观测体系。
据介绍,维特里希团队长期致力于优化核磁共振技术的灵敏度与分辨率,通过开发新型脉冲序列与同位素标记策略,成功将观测范围扩展至更大分子量的蛋白质复合物。其研究成果不仅为药物设计提供了动态结构依据,更揭示了多种疾病相关蛋白的功能失调机制。例如,在GPCR信号转导研究中,核磁共振技术首次捕捉到受体与配体结合过程中的构象波动,为靶向药物开发指明了新方向。
该访谈内容将于东方卫视12月24日周三22:00、上海电视台新闻综合频道12月25日周四22:30播出的《锚点》节目中完整呈现。节目将深入探讨结构生物学领域的技术革新,以及跨学科研究对生命科学发展的推动作用。











