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膜蛋白的原子分辨率三维结构测定是理解膜蛋白功能的基础。但是，由于膜蛋白具有很强的疏水性，膜蛋白的三维结构测定对X-射线晶体学和液体NMR方法来说有很大困难。尽管膜蛋白行使功能是在一种磷脂双分子层的环境，但是目前蛋白质数据库(PDB)里大多数膜蛋白的三维结构是在去垢剂的环境下解析得到的。魔角旋转固体NMR可以在磷脂双分子层的环境下研究膜蛋白高分辨三维结构和分子机制，能够作为其它两种结构研究手段的有效补充。