.jpg)
커버되는 토픽
소개
SAXS/SWAXS는 무엇입니까?
개관
실험
결과
결론
소개
1992년에 발견된 Hecus 엑스레이 시스템은 엑스레이 nanostructure analytics를 위한 혁신적인 시스템 해결책에, 전통적으로 전문화됩니다. 작 각 엑스레이 방법에 강한 초점 - 오토 Kratky 유산 -는 서브 기술을 일상적으로 사용하고 싶 믿을 수 있는 공구 실행합니다, 및 연구원과 필요로 하는 엔지니어의 넓은 지역 사회, SAXS 및으로 관련 기술 그들의 도전적인 실험실에 있는 실제 적이고.
SAXS/SWAXS는 무엇입니까?
작은 광각에게 엑스레이 뿌리는 것은 (S/WAXS) 비결정성 분할 크리스탈 물자의 구조물을 조사하는 비침범성 분석 기술 입니다. 작은 분자 결정에 있는 위 macromolecular 도메인 뿐 아니라 원자간 거리는 모두 조사됩니다.
적용 분야:
- 중합체
- 액정
- 분말 & 크림 정립
- 생물 고분자 물질
- 생체 적합 물질
- 촉매
- Nanomaterials
- 코팅 & 필름
개관
해결책에서 nanoparticles의 단백질의 작은 각 엑스레이 뿌리기 - 또는 일반적으로 그들의 (nano) 구조상 특성을 위한 귀중한 방법 및 규모와 모양 같이 매개변수화인 것을 입증했습니다. 가장 탁월한 매개변수는 입자의 회전 반지름 Rg 의 관련되는 입자의 규모와 SAXS 곡선의 안 부분에서 쉽게 추출되고 가치 입니다:
I (q) ~ I (0개의) *exp (- q*R/3)2g2 (1)
I가 각 0에 추정된 강렬인 견본, q (뿌리는 각 2θ와 관련있는) 상호 선그림 뿌리기 및 I (0)에서 뿌려진 강렬인 상태에서. q (상호 미터 부대, nm 또는 Å)-1 및 2θ-1 (°, 모난 부대) 사이 관계는 q = 4π (2θ가 sinθ)/λ, 뿌리는 각 입사 선속 및 λ에 관하여인 상태에서 nm에 있는 파장 또는 이용한 엑스레이 光速의 Å 주어집니다.
실험
단백질의 해결책은 10 mM PBS 버퍼에서 단백질 둔감한 (혈청) 알부민 (시그마 화학제품에서 BSA, 세인트루이스, MO)의 냉동 건조한 분말을 녹여서 준비했습니다 (PH = 8.0). 마지막 사격량은 15 mg/ml (1.5%)이었습니다. 이 단백질 해결책 및 각각 버퍼의 작 각 엑스레이 뿌리 (SAXS) 측정은 HECUS S3 마이크로 SAXS 사진기로 붙였습니다 50 W.의 힘에 작동하는 Xenocs microbeam 전달계 (Cu 표적, 파장 λ= 1.54 Å 및 FOX3D 광학)를 실행되었습니다. 수직 입구 틈새 가늠구멍은 1.5*10 photons/s.의 유출의 결과로 200 µm에7 놓였습니다. 액체 견본은 1개 mm 직경의 석영 모세관으로 채워지고 전형적으로 2000년 S.를 위한 20°C에 측정되었습니다. 측정의 앞에 견본의 상대적인 1 차적인 光速 강렬 그리고 엑스레이 전송은 핀 다이오드로 측정되었습니다. SAXS 패턴은 q 범위 내의 선형 1D 위치 과민한 검출기 (54의 µm 화소 폭을 가진 1024의 화소)로 0.6 Å까지 기록되었습니다-1. 사건 1 차적인 光速는 자동화한 조정가능한 beamstopper (W) 검출기에 의해의 앞에 있는 2개 mm 막혔습니다. (q 가치로 화소 가치를 변환하는) 뿌리 곡선 (정상화 후에 배경 감산)의 58.38명의 A. Raw 자료 처리의 측정한 d 간격이 있는 강화된 Ag behenate에는으로 1 차적인 데이터 평가 프로그램 EasySWAXS (HECUS) 및 가공된 데이터로 프로그램 패키지 ATSAS 2.3로 q 가늠자의 구경측정은 행해졌습니다 연속적으로 분석되었습니다 행해졌습니다. (D. Svergun, EMBL, 함부르크).
결과
Fig.1에서 버퍼 ((q) I)에 있는 BSA와 버퍼 ((q) I s)의 SAXS 곡선의 안 b부분은 보입니다. 상대적인 1 차적인 光速 강렬 및 노출 시간은 두 측정 전부 가 동일하 그러므로 배경 개정이 그들의 전송 T와 T에 의하여 감산 그리고 정상화해서 단순히s 행해진,b 각각 있었습니다.
I (q) = I (q)s /Ts - I (bq)/Tb (2)
일반적으로, 왜냐하면 묽게 된 단백질 해결책은 견본 해결책과 버퍼의 전송 거의 동일하, 이런 특정한 경우에 TS와 Tb는 0.32이었습니다.
.jpg)
(빨간) 버퍼에서 BSA 1.5%, (녹색) 버퍼 및 (파란) BSA 버퍼의 숫자 1. SAXS 곡선은 안 부 (0 < q < 0.2 Å)로,-1 급상승했습니다.
.jpg)
BSA 1.5%의 SAXS 곡선의 숫자 2. Guinier 작의. R를 위한 29.2 Å의 가치는g 0.018의 보인 q 한계 q와 q 내의min 사면에서max < q < R*q가 0.05-1 Å, 1.5gmax 인 상태에서 장악되었습니다.
1.5% BSA의 SAXS 곡선이 방정식 2의 linearized 양식에서 음모를 꾸민 그림 2. 쇼, Guinierplot 소위 ln (Q. 대 I (q)).2 선형 사면은 입자를 위한 29.2g2 ±의 Rg 가치의 결과로 R에 정비례합니다, 0.3 Å.
역공간에 있는 이 배경에 의하여 정정된 SAXS 데이터는 프로그램 GNOM 4.5 (ATSAS 포장)를 적용하는 실제 공간으로 fouriertransformed. 이 절차를 위한 유일한 입력 매개변수는 SAXS 곡선의min qmax 및 q 가치 및 사전 추정된 D-값, max 실제 공간 기능이 산출되고 있는 최대 규모 가치입니다. D의 의견은max 뿌리 곡선의 유효한min q 가치와 q <min π/D. 연결됩니다max 그 결과로 우리가 실제 공간 기능을 소위 p (r) - 기능 또는 입자의 모양, 규모 및 내부 전자 조밀도 균질성을 위해 독특한 거리 배급 기능 (Fig.3를 보십시오) 장악하는.
.jpg)
숫자 3. 프로그램 GNOM를 사용하는 0.026의 q 범위에 있는 SAXS 곡선에서 < q < 0.3 Å 장악되는 해결책에 있는 1.5% BSA-1 의 거리 분포 함수. 최대 입자 크기는 (기능이 0개에 접근하는지 곳에) 대략 100 Å입니다. Rg를 위한 29.3 ±의 가치는 0.6 Å p (r)에서 - 기본적으로 같은 역공간에 있는 Guinier 작의에서 자주적으로 장악된 동일하 기능 장악되었습니다.
프로그램 DAMMIN (ATSAS 2.3 포장)를 적용하는 SAXS 데이터에서 낮은 해결책 모양 시뮬레이션은 행해졌습니다. 이 프로그램은 그의 이론적으로 곡선 적합을 뿌리기 실험적으로 장악한 것 산출한 모양 객체를 찾아서 특정 산법에 의하여 3 차원 모양을 찾아내는 것을 시도합니다. 사전 가정은 하지 않았습니다. FIG. 4는 그 같은 실행의 하나의 결과를 보여줍니다. 장악한 모형이 낮은 공간적 해상도의이고 실험적으로 한정된 q 범위에 있는 실험적인 뿌리 곡선을 적합한 많은 가능한 모형의 단지 하나이다는 것을 압박되어야 합니다. 일반적인 절차는 지금 동일 실험적인 SAXS 곡선에 모양 시뮬레이션의 많은 실행을 각각이 약간 다른 모형 모양에 있는 결과를 달리기 때문에 능력을 발휘하기 위한 것일 것입니다. `에 의하여 평균된' 모형은 모든 산출한 모형에 공간 평균을 해서 그 때 추출될 수 있습니다.
.jpg)
숫자 4. 프로그램 DAMMIN (달리는 것)를 사용하는 SAXS 곡선에서 BSA 낮 해결책 구조물의 모양 시뮬레이션. (파란) 열리는 원형이 실험적인 SAXS 데이터, (빨간 것으로 투합하고는, 그러므로 눈에 보이지 않음) 녹색 선입니다 GNOM와 운용 한계에서 장악된 적합하던 SAXS 곡선 나타냅니다 숫자의 적당한 부분에서 보인 모형에서 시뮬레이트한 SAXS 곡선을입니다.
결론
단백질의 규모 및 모양의 의견은 1 - 2%의 단백질 해결책을 사용하여 S3 마이크로 SAXS 시스템으로 빨리 장악될 수 있습니다. 그러나 이 매개변수의 더 정확한 평가를 위해 더 낮은 사격량은 필요합니다. 보통 이것은 사격량 시리즈에서 다른 (낮추십시오) 단백질 농도에 SAXS 곡선을 측정하고 0 사격량에 SAXScurves를 추정해서 실험합니다 그 후에 행해집니다.
근원: Hecus 엑스레이 시스템
이 근원에 추가 정보를 위해 Hecus 엑스레이 시스템을 방문하십시오.