Open Access

Christoph Kaiser

• Solid state NMR is a emerging method for the study of membrane proteins, which has received much interest in recent years. Limiting the study of many pharmacologically relevant targets, are the often long measuring times, required to obtain especially higher dimensional solid state NMR spectra of good quality. To address this problem, multiple methods where developed in this work, which can be categorized into two groups. The first set of methods aims at the quality of certain spectra, by implementing a spectral filter, which increases the fidelity of the measured data. The second set of methods, addresses the problem of long measuring times directly, by increasing the sensitivity per unit time, as could be shown, for example, on homo- and heteronuclear singlequantum-singlequantum correlation experiments. The gains in measuring time for the latter group of methods are typically in the order of 2-3, but some experiments allow multiple methods to be employed simultaneously, which can lead to a decrease in measuring time of a factor of up to 8. It is important to mention, that none of the methods introduced in this work require any equipment in addition to the conventional setup present in most sold state NMR laboratories and no changes or addition to the samples under study are required. Therefore the gains reported in this work come at no extra cost and require only minimal implementation effort on the side of the user.
• Festkörper-NMR ist eine Methode zur Untersuchung von integralen Membranproteinen, die in den letzten Jahren viel Beachtung gefunden hat. Ein Problem bei der Untersuchung von vielen pharmakologisch relevanten Zielen, sind die oft langen Messzeiten, die sich gerade für höherdimensionale Festkörper-NMR Experimente ergeben. Um dieses Problem zu behandeln, werden in der vorliegenden Arbeit mehrere Methoden vorgestellt, die sich in zwei Kategorien unterteilen lassen. Die erste Kategorie beschäftigt sich mit dem Filtern von Spektren, um die Qualität der resultierenden Daten zu verbessern. Die Methoden der zweiten Kategorie erhöhen direkt die Sensitivität pro Zeiteinheit, wie z.B. an homo- und heteronuklearen Singlequanten-Singlequanten Korrelationsspektren gezeigt werden konnte. Die Methoden letzterer Kategorie erlauben in der Regel eine Messzeitverkürzung um einen Faktor von 2-3, können aber bei bestimmten Experimenten zusammen eingesetzt werden, was in einer Messzeitverkürzung um einem Faktor von bis zu 8 resultieren kann. Es ist wichtig zu erwähnen, das alle Methoden, die in dieser Arbeit vorgestellt werden, ohne zusätzliches Ausrüstung, über die normalerweise in Festkörper-NMR Laboratorien vorhandenen Geräte hinaus benötigen. Des weiteren sind keine Zusätze oder Veränderungen an den zu untersuchenden Proben vonnöten. Daher ist allen Methoden in dieser Arbeit gemein, das sie ohne Mehrkosten und mit minimalem Implementierungsaufwand vom Endbenutzer angewendet werden können.