Development and application of multi-dimensional sensitive NMR measurements using selective pulses

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06533
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: KASAI Takuma 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専門技術員 (70446516)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 核磁気共鳴法 / 選択励起パルス / タンパク質 / ベイズ推定 / マルコフ連鎖モンテカルロ法

Outline of Final Research Achievements

In general, it is difficult to measure large molecules by NMR due to fast relaxation of magnetizations. This research aims improvement of sensitivities in such cases using band selective excitation pulses. In this research period, I developed an autonomous adaptive experimental design as an underlying technology for this purpose. It automatically determines next experimental conditions to extract large expected information content depending on the past measurements.

Free Research Field

構造生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、主に、過去の測定データから現時点で持っている情報を分析し、「次の測定をどのような条件でおこなえばより多くの情報が得られる可能性が高まるか」を統計学的に分析する実験計画の手法を研究開発し、核磁気共鳴（NMR）法に適用した。複雑な結果を返す測定に対して、統計的に最も有意義な測定条件を人力で決めるのは容易ではなく、このような手法は科学・産業におけるさまざまな測定に活用できる。