La demostración de rayos X de pequeño ángulo y gran dispersión (SWAXS) procedimiento ha resultado fundamental en el estudio de macromoléculas biológicas. Mediante el uso de la instrumentación y los procedimientos de los métodos de ángulo específico y la preparación, los datos experimentales de los SWAXS muestra la caracterización atómica y nano escala de macromoléculas.
Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.
Artículo de método
Pequeñas y Wide Angle X-Ray Estudios de dispersión de macromoléculas biológicas en disolución
En este artículo
Resumen
Resumen
En este trabajo, Ángulo Pequeño y Gran dispersión de rayos X (SWAXS) el análisis de las macromoléculas se demuestra a través de la experimentación. SWAXS es una técnica en la que los rayos X son elásticamente dispersada por una muestra homogénea en el rango de nm-en ángulos pequeños (típicamente 0,1 - 5 °) y ángulos anchos (típicamente> 5 °). Esta técnica proporciona información sobre la forma, el tamaño y la distribución de las macromoléculas, distancias características de materiales parcialmente ordenados, tamaños de poros, y la relación de superficie a volumen. De ángulo pequeño dispersión de rayos X (SAXS) es capaz de entregar información estructural de macromoléculas entre 1 y 200 nm, mientras que Wide Angle X-ray (WAXS) puede resolver aún más pequeño espaciamiento de Bragg de muestras entre 0,33 nm y 0,49 nm basado en la configuración específica del sistema y el detector. La separación se determina a partir de la ley de Bragg y es dependiente de la longitud de onda y ángulo de incidencia.
En un experimento SWAXS, los materiales pueden ser sólidoso líquido, y puede contener dominios de sólidos, líquidos o gaseosos (denominadas partículas) del mismo material o de otro en cualquier combinación. SWAXS aplicaciones son muy amplias e incluyen coloides de todo tipo: metales, materiales compuestos, cemento, petróleo, polímeros, plásticos, proteínas, alimentos y productos farmacéuticos. Para muestras sólidas, el espesor está limitado a aproximadamente 5 mm.
El uso de un instrumento de laboratorio basado en SWAXS se detalla en este documento. Con el software disponible (por ejemplo, GNOM-ATSAS 2,3 paquete por D. Svergun EMBL-Hamburgo y software EasySWAXS) para el sistema SWAXS, un experimento puede llevarse a cabo para determinar algunos parámetros de interés para la muestra dada. Un ejemplo de un experimento de macromolécula biológica es el análisis de 2% en peso de lisozima en un tampón acuoso a base de agua que puede ser elegido y preparado a través de numerosos métodos. La preparación de la muestra sigue las directrices indicadas a continuación en la Preparación de la sección de muestra. A través de la experimentación SWAXS,importantes parámetros estructurales de la lisozima, por ejemplo, el radio de giro, se puede analizar.
Protocolo
1. Preparación de la muestra
- Utilice una aguja para extraer parte de la muestra desde el recipiente de la muestra. *
- Utilice la aguja para llenar el capilar (diámetro máximo de 2,2 mm) con muestra. El capilar debe ser llenado entre 2 y 3 cm de la parte inferior.
- Cierre el capilar por cera derretida en la punta.
- Desatornillar el soporte de muestra de vacío del sistema.
- Tome el capilar por el extremo fundido (extremo cera) e inserte el extremo no-condensado en el soporte de la muestra.
- Coloque el soporte de nuevo en el sistema y el tornillo en su lugar.
* Las muestras sólida....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Resultados
SAXS y WAXS completo puede proporcionar información estructural de la muestra a través de los siguientes parámetros: el radio de giro de tamaño de partícula, y la forma, el factor de estructura de la solución, la superficie interior específica y tamaño de poro, tipo celosía y dimensión, y la densidad de electrones 1. SAXS y WAXS también puede ser aplicado al estudio de la dinámica de las proteínas 2.
La información estructural de experimentos SWAXS se obtiene por compar.......
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Discusión
El procedimiento comparativo del sistema SWAXS permite numerosas variables que deben determinarse a partir del análisis experimental. Los parámetros que se alcanzan a partir del análisis puede ser usada para fines diferentes de acuerdo con la muestra y la configuración experimental. SAXS proporciona información acerca de nano-escala de tamaño y la forma del objeto, mientras que WAXS se centra en la estructura atómica y micro escala-(por ejemplo, red molecular, celda unidad simetría dimensión). Más específicamen.......
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Divulgaciones
No hay conflictos de interés declarado.
Agradecimientos
Nos gustaría dar las gracias al Dr. Manfred Kriechbaum de XRS Hecus y el Instituto de Biofísica y nanosistemas Investigación de la Academia Austriaca de Ciencias en Graz, Austria. LL y XW se apoya en parte por EE.UU. Departamento de Energía, bajo NERI-C Laudo No. DE-FG07-07ID14889 y los EE.UU. Comisión de Regulación Nuclear, bajo la Donación No. NRC-38-08-950. El instrumento SWAXS también es apoyado en parte por el Departamento de Energía de EE.UU., bajo la Donación No. DE-NE0000325.
....Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Nombre de los productos | Empresa | ||
| El System3 la Pequeña y Gran Angular-X-Ray Scattering (SWAXS) Cámara | Hecus XRS y IBN, Graz, Austria | ||
| GNOM | ATSAS 2,3 paquete por D. Svergun EMBL-Hamburg |
Referencias
- Bernadó, P., Blackledge, M. Structural biology: Proteins in dynamic equilibrium. Nature. 468, 1046-1048 (2010).
- Zhang, F., Skoda, M. W. A., Jacobs, R. M. J., Martin, R. A., Martin, C. M., Schreiber, F. Protein Interactions Studied by SAXS: Effect ....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Reimpresiones y permisos
