タンパク質
食物として摂取したタンパク質は消化の過程でアミノ酸にまで分解され吸収され、体内で再びタンパク質へ構成される。このタンパク質を作る基本物質であるアミノ酸は、炭素元素を中心に水溶液中でプラスに荷電するアミノ基とマイナスに荷電するカルボキシル基を持ち、残り2箇所に水素と側鎖と呼ばれる分子構造を持つ[2]。タンパク質をつくるアミノ酸は20種類あるが、これらの差は側鎖の形状の違いで分けられる[2]。
炭素13
タンパク質NMRでは、タンパク質を炭素13と窒素15で標識し、構造決定のための情報を得る。このようなタンパク質は、炭素13を含むグルコース、グリセロール、ピルビン酸等の炭素源の中で遺伝子工学によりタンパク質生産能を付与された微生物を育成することによって得られる。この方法により、特定の部位の炭素がほぼ全て炭素13に置き代わったタンパク質が生産できる。