Het Kleine Verspreiden van de Röntgenstraal van de Hoek zich van Proteïnen die s3-Micro- SAXS Camera van Hecus met behulp van

De Kleine en Brede hoekRöntgenstraal die (S/WAXS) Verspreiden zich is niet-invasieve analytische technieken om de structuur van niet kristallijne of gedeeltelijk kristallijne materialen te onderzoeken. Zowel worden het supra of macromolecular domein evenals de interatomic afstanden in kleine molecules of kristallen onderzocht.

Gebieden van Toepassing:

• Polymeren
• Vloeibare Kristallen
• Poeder & de Formuleringen van de Room
• Biopolymeren
• Biologisch Materialen
• Katalysators
• Nanomaterials
• Deklagen & Films

Het Kleine verspreiden van de hoekRöntgenstraal zich van proteïnen - of van nanoparticles in het algemeen in oplossing een waardevolle methode voor hun (nano) structurele karakterisering en parameterbepaling zoals grootte en vorm is gebleken te zijn. De prominentste parameter is de straal van het deeltje van winding Rg, een waarde die op de grootte van het deeltje betrekking heeft en die gemakkelijk uit het binnendeel van een kromme kan worden gehaald SAXS:

I (q) ~ I (0) *exp (- q*R/3²_g²) (1)

met I die de verspreide intensiteit van de steekproef, q de wederkerige verspreidende vector (met betrekking tot de verspreidende hoek 2θ) zijn en I die (0) de geëxtrapoleerde intensiteit aan hoek nul zijn. De relatie tussen q (wederkerige metrische eenheden, NM^-1 of Å^-1) en 2θ (°, hoekige eenheden) wordt gegeven door q = 4π (sinθ)/λ, met 2θ het zijn de verspreidende hoek met betrekking tot de inherente straal en λ de golflengte in NM of Å van de gebruikte Röntgenstraal.

In Fig.1 buigt het binnendeel van SAXS van BSA in buffer (I (q) _s) en van de buffer (I (q) _b) worden getoond. De Relatieve primaire straalintensiteit en de blootstellingstijd waren het zelfde in beide metingen daarom werd de achtergrondcorrectie eenvoudig gedaan door door hun transmissie T en T_s aftrekking en te normaliseren_b, respectievelijk.

I (q) = I (q)_s /T_s - I (q)_b /T_b              (2)

Over Het Algemeen, voor verdunde eiwitoplossingen zal de transmissie van steekproefoplossing en buffer bijna het zelfde zijn, in dit bepaalde geval waren Ts en Tb 0.32.

Figuur 1. De saxs-krommen van BSA 1.5% in (rode) buffer, van de (groene) buffer en van (blauwe) BSA-Buffer, zoemden in het binnendeel (0 < q < 0.2 Å^-1).

Figuur 2. Guinier-Perceel van de kromme SAXS van BSA 1.5%. Een waarde van 29.2 Å voor R werd_g verkregen uit de helling binnen de getoonde q-grenzen q_min en q_max van 0.018 < q < 0.05 Å^-1, met R*q_gmax zijnd 1.5.

Fig. 2. toont de SAXS-Kromme van 1.5% BSA in kaart gebracht in de gelineariseerde vorm van vergelijking 2, zogenaamde Guinierplot ln (I (q)) versus q.² De lineaire helling is direct evenredig aan R_g², die in een waarde van R_g van 29.2 ± 0.3 Å voor het deeltje resulteren.

Deze achtergrond verbeterde Saxs- gegevens in wederkerige ruimte zijn fouriertransformed in echt-ruimte geweest, die het programma GNOM 4.5 toepassen (pakket ATSAS). De enige inputparameter voor deze procedure is q_min en q_max waarden van de SAXS-Kromme en de a priori geschatte D-waarde_max , een maximumgroottewaarde waartot de echt-ruimtefunctie wordt berekend. De schatting van D_max verbonden=wordt= aan de beschikbare q_min waarde van de verspreidende kromme door q_min < π/D._max Dientengevolge verkrijgen wij de echt-ruimtefunctie zogenaamd p (r) - functie of afstand-distributie functie (zie Fig.3), die voor de vorm van het deeltje, de grootte en de interne homogeniteit van de elektronendichtheid kenmerkend zijn.

Figuur 3. De distributiefunctie van de Afstand van 1.5% BSA in oplossing uit de SAXS-Kromme in de q-waaier van 0.026 wordt verkregen < q < 0.3 Å^-1 gebruikend het programma GNOM die. De maximumdeeltjesgrootte is ongeveer 100 Å (waar de functie 0 nadert). Een waarde van 29.3 ± 0.6 Å voor Rg werd verkregen uit p (r) - functie, die fundamenteel het zelfde is als het onafhankelijk uit het guinier-Perceel in wederkerige ruimte werd verkregen.

Een lage simulatie van de resolutievorm van de SAXS-Gegevens werd gedaan toepassend het programma DAMMIN (pakket ATSAS 2.3). Dit programma probeert om een dimensionale vorm 3 door een bepaald algoritme te vinden door een gestalte gegeven voorwerp te zoeken de waarvan theoretisch berekende verspreidende kromme experimenteel verkregen past. Geen a priori veronderstellingen werden gemaakt. Fig. 4 toont het resultaat van één van dergelijke looppas. Men moet beklemtonen dat het verkregen model van lage ruimteresolutie is en slechts één van vele mogelijke modellen is die de experimentele verspreidende kromme in de experimenteel beperkte q-waaier past. De gebruikelijke procedure zou nu zijn vele looppas van vormsimulaties op de zelfde experimentele SAXS-Kromme uit te voeren omdat elk in werking gestelde resultaten in een lichtjes verschillende modelvorm. Een ` van het gemiddelde genomen' model kan dan worden gehaald door het ruimte het gemiddelde nemen van over alle berekende modellen te doen.

Figuur 4. De simulatie van de Vorm van de Bsa laag--resolutiestructuur van de SAXS-Kromme die het programma DAMMIN gebruiken (in werking gestelde één). De open (blauwe) cirkels zijn de experimentele SAXS-Gegevens, is de groene lijn die (met rode samenvallen, daarom niet zichtbaar) de gepaste die SAXS-Kromme uit GNOM wordt verkregen en de rode lijn vertegenwoordigt de gesimuleerde die SAXS-Kromme van het model in het juiste deel van het cijfer wordt getoond.

Een schatting van de de grootte en vorm van de proteïne kan snel met het s3-Micro- SAXS systeem worden verkregen gebruikend een eiwitoplossing van 1 - 2%. Nochtans voor een nauwkeurigere evaluatie van deze parameters zijn de lagere concentraties noodzakelijk. Gewoonlijk wordt dit gedaan in een experiment van de concentratiereeks door SAXS-Krommen bij verschillende (en lager) eiwitconcentraties te meten en SAXScurves toen aan nul-concentratie te extrapoleren.