Name: מחקרים קטנים ורחבים זווית X-Ray פיזור של מקרומולקולות ביולוגיות בפתרון (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-01-08T12:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 53 s
Description: למדו את שיטת ה-SWAXS לחקר מולקולות ביולוגיות בקנה מידה אטומי וננומטרי. טכניקה זו מאפשרת אפיון מבנים מקרומולקולריים בפתרון באמצעות פיזור קרני X בזוויות מדויקות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

ברצוננו להודות לד&quot;ר מנפרד Kriechbaum של XRS HECUS והמכון לביופיזיקה ומחקר נאנומערכות באקדמיה האוסטרית למדעים בגראץ, אוסטריה. LL וXW נתמכו בחלקו על ידי משרד אנרגיה של ארה&quot;ב, פרס נרי-C מס &#39;DE-FG07-07ID14889, וועדה לפיקוח גרעיני בארה&quot;ב תחת, תחת פרס המספר NRC-38-08-950. מכשיר SWAXS גם נתמך בחלקו על ידי משרד אנרגיה של ארה&quot;ב, תחת פרס מס &#39;DE-NE0000325.

1. הכנת הדוגמא <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במחט כדי להסיר חלק מהמדגם מיכל הדגימה. * </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במחט למלא את הנימים (קוטר מרבי של 2.2 מ&quot;מ) במדגם. הנימים חייבות להיות מלאות בין 2 ל 3 סנטימטר מחלקו התחתון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את הנימים ידי שעווה נמסה בקצו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הברג החוצה את בעל מדגם הוואקום מהמערכת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את הנימים עד הסוף התמזג (שעוות הסוף) והכנס את הקצה בלתי התמזג לתוך בעל המדגם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את המחזיק חזרה לתוך המערכת והבורג במקום. </li></ol> * דגימות מוצקות (כולל דגימות אבקה) יכולות להיות ממוקמות ישירות בבעל המדגם (אין צורך נימים), בעוד שיש להציב דגימות נוזלות בנימים. Start-Up של מכונת SWAXS 2. נוהל הפעלת מקור קר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את התריס על ידי לחיצה על כפתור צמצם הבטיחות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את החשמל הראשי&quot;ON&quot; על ידי לחיצה על כפתור ירוק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאמת את כפתור החירום &quot;הכיבוי&quot; נמצא במצב המורחב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את החשמל הראשי על ידי לחיצה על הכפתור הירוק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא הנורית משתלבת בצבע ירוקה, המציין כל משתלב בסדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חכה למסך מגע כדי לטעון. ברגע שזה נטען, לחץ על &quot;R6&quot; בתפריט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סובב את המפתח למצב המתנה &quot;ON&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל מפתח רנטגן למצב &quot;ON&quot;. האור האדום רנטגן צריך להדליק אותו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חכה למסך מגע לקריאת רמות כוננות (30 קילו וולט ו 0.4 mA). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל מפתח בטיחות מתנה למצב &quot;OFF&quot;. לחץ על הכפתור &quot;התחל המחזור&quot; בחלק תחתון של מסך מגע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חכה למסך מגע לקריאת כוח נומינלי (50 קילו וולט ו 1 אמפר). אם רמת כוח שונה היא רצויה, להיכנס למסך הגדרות על ידי לחיצה על &quot;R4&quot; על מסך מגע וכניסה את ההגדרות הרצויות. </li></ol> 3. נוהל Chiller <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את הכח swiTCH למצב &quot;ON&quot; בלוח הבקרה של הטמפרטורה. נורית בקרה ותצוגת טמפרטורת LED תוארנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סובב את מתג ההפעלה למצב &quot;ON&quot; במצנן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חכה עד שתצוגת הטמפרטורה קוראה &quot;OFF&quot;. זה מצב מתנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ לחיצה ארוכה על כפתור הכניסה (סמל שיבה) לשנייה על 4 או עד שתצוגת הטמפרטורה עולה טמפרטורה בפועל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לשנות את הטמפרטורה, לחץ על חצים למעלה או למטה. ערך הקבוצה יוצג על צג הטמפרטורה לכ 8 שניות לפני שהוא יחזור לערך הממשי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על כפתור הכניסה פעם אחת את ערך הקבוצה הרצויה מוצג. זה יהיה לאחסן את הערך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חכה עד שהטמפרטורה מגיעה בפועל את ערך הקבוצה הרצויה. </li></ol> הערה: אם בכל זמן השגיאה &quot;דואר 01&quot; מופיעה בתצוגת הטמפרטורה, בצע את הוראות Chiller כיבוי, מילוי יחידת האמבטיה על ידי שפיכת מים מטוהרים אל המכל filאני, ולאחר מכן לבצע את הליך אתחול ילר שוב. 4. כיבוי של Chiller <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;זן&quot; לכ 4 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סובב את מתג ההפעלה למצב &quot;OFF&quot;. </li></ol> 5. הפעלת השואב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא את דלת הוואקום מאובטחת במקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל האבק 1 ו 2 ידיות לעמדות &quot;ב&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חכה עד שמד הוואקום VAP5 קורא ואקום רמה פחות מ -1.5 mbar. </li></ol> 6. הגדרת מערכת גלאי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להגדיר את לחץ הגז, לאמת את מד הלחץ הראשי של שסתום ההפחתה הוא לפחות 10 בר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את הברז הראשי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאט לאט לפתוח את שסתום לחץ הפעלת הלחץ מגיע עד 8 בר במד לחץ ההפעלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את הברז הראשי השני </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להתאים את זרימת גז, פתח את שסתום הלחץ העיקרי על ידי סיבוב הידית למצב האנכי בלוח בקרת הגז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתאים את הזרימהשיעור עם שסתום המחט עד המד קורא כ 8 בר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את מתג ההפעלה הראשית למצב &quot;ON&quot;. הנורית צריכה להדליק אותו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להתאים את המתח הגבוה, להפעיל מתח הגבוה על ידי סיבוב המתג למצב &quot;ON&quot;. הנורית צריכה להדליק אותו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאט סובב את כפתור בקרת המתח עד כ 3.5kV הוא הגיע במד. אל תחרגו 4kV. </li></ol> 7. כיול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שלבי הניסוי הנ&quot;ל בצעו עם מדגם של פסגות ידועות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אס&quot;א 3.3 משמש להשגת גרף של עוצמת לעומת ערוץ עם 5 פסגות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור לתפריט אפשרויות → → הזן ערוצים ובעוצמות מתאימות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור לASA3, כרטיסייה &quot;TPF&quot; ראשון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שינוי מסנן, חלק השמאלי העליון של 1 מ&quot;מ ניקל (קרן מסנן). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיר את העמדה 32000 (טווח ל28000 32000, אזור קריטי סביב 28000) → ללכת לעמדה, לעשות ואקום בטוח הוא מתחת ל 5 mbar, ודא הגלאי הוא פלילידינג בין 1k-10K. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל למשך 10 שניות לכ 52 ספירות לשנייה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שנה את חלונות האנרגיה, (או למדוד את חלון האנרגיה עם המדגם בלבד, לא כולל מקרה המסנן). הגדר את הטווח הסופי עבור 10 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצא את המיקום של הקורה העיקרי (233 ערוצים לדוגמה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור רץ אחר, לשנות לסנן שוב כדי טונגסטן 2 מ&quot;מ (רוחב, אלומת פקק) ולהתחיל מ30,000. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצא את מיקומו של כל הפסגות האחרות של הדגימות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בתוכנת ImageJ מאקרו לכייל SAXS - לעשות מעברים מעוצמת לעומת ערוץ לעצמה לעומת q (או ריווח ד) (איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בתוכנת ImageJ מאקרו לכייל WAXS - לעשות מעברים מעוצמת לעומת ערוץ לעצמה לעומת q (או ריווח ד) (איור 2). </li></ol> 8. נוהל תוכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בתוכנת אס&quot;א 3.3, כדי לאסוף את נתוני חיים: נתונים חיים → TPF כרטיסיית → שמור את הקובץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לEasySWAXS, לחץ על כרטיסיית הגדרות ההתקן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזן את &quot;&quot;, למבדה, וערכי D, כמו גם את מרכז הכובד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר collimation פוינט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את סוג חלקיקים כדורי (אלא אם כן הוא ידוע כמוט של חלקיקים בצורה שטוחות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על לשונית Guinier-המגרש. 2 גרף q לעומת אני אופיע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גרור את הקווים האנכיים שיקיף קטע של מדרון כ יניארי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתחתית המסך, ערך R יוצג. לצד זה יש דרישת אימות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תמשיך לגרור את הקווים האנכיים ביחד קרוב עד ערך האימות הוא בין 1 ו 2. זה סובייקטיבי. ערך R, או הרדיוס של הסתובבות, שהושג הוא הערכה בלבד. </li></ol> 9. נוהל כיבוי מקור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא את הבטיחות ותריסים מהירים סגורים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סובב את המפתח למצב המתנה &quot;ON&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חכה למסך מגע לקריאת רמות כוננות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העיתונות R5 על touchscreen. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפחת הנוכחי ל 0 א </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפחת את המתח ל 0 א </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סובב את מפתח ה-X למצב &quot;OFF&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את הכח &quot;OFF&quot; הראשי על ידי לחיצת כפתור מהאדום. </li></ol>

<ol><li>Bernadó, P., Blackledge, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+biology%3A+Proteins+in+dynamic+equilibrium%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Structural biology: Proteins in dynamic equilibrium.</a> Nature. 468, 1046-1048 (2010).</li>
<li>Zhang, F., Skoda, M. W. A., Jacobs, R. M. J., Martin, R. A., Martin, C. M., Schreiber, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+Interactions+Studied+by+SAXS%3A+Effect+of+Ionic+Strength+and+Protein+Concentration+for+BSA+in+Aqueous+Solutions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+B%22%5BJournal%5D)">Protein Interactions Studied by SAXS: Effect of Ionic Strength and Protein Concentration for BSA in Aqueous Solutions.</a> J. Phys. Chem. B. 111, 251-259 (2007).</li>
<li>Maranas, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+environment+on+local+dynamics+of+macromolecules%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Colloid+%26+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">The effect of environment on local dynamics of macromolecules.</a> Current Opinion in Colloid & Interface Science. 12, 29-42 (2007).</li>
<li>Lysozyme in Water [Internet]. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.bevanlab.biochem.vt.edu/Pages/Personal/justin/gmx-tutorials/lysozyme/10_analysis2.html">http://www.bevanlab.biochem.vt.edu/Pages/Personal/justin/gmx-tutorials/lysozyme/10_analysis2.html</a> (2008-2012).</li>
<li>Stribeck, N. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aStribeck%2C+N+%22X-Ray+Scattering+of+Soft+Matter%22">X-Ray Scattering of Soft Matter</a>. , Springer. Heidelberg. (2007).</li>
<li>Mertens, H. D., Svergun, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+characterization+of+proteins+and+complexes+using+small-angle+X-ray+solution+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Struct.+Biol%22%5BJournal%5D)">Structural characterization of proteins and complexes using small-angle X-ray solution scattering.</a> J. Struct. Biol. 172 (1), 128(2010).</li>
<li>Svergun, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small-angle+X-ray+and+neutron+scattering+as+a+tool+for+structural+systems+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Small-angle X-ray and neutron scattering as a tool for structural systems biology.</a> Biol. Chem. 391 (7), 737(2010).</li>
<li>Putnam, C. D., Hammel, M., Hura, G. L., Tainer, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((X-ray+solution+scattering+%28SAXS%29+combined+with+crystallography+and+computation%3A+defining+accurate+macromolecular+structures%2C+conformations+and+assemblies+in+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Quat.+Rev.+Biophys%22%5BJournal%5D)">X-ray solution scattering (SAXS) combined with crystallography and computation: defining accurate macromolecular structures, conformations and assemblies in solution.</a> Quat. Rev. Biophys. 40, 191-285 (2007).</li>
<li>Bonini, M., Fratini, E., Baglioni, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SAXS+study+of+chain-like+structures+formed+by+magnetic+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Science+%26+Engineering+C-Biomimetic+and+Supramolecular+Systems%22%5BJournal%5D)">SAXS study of chain-like structures formed by magnetic nanoparticles.</a> Materials Science & Engineering C-Biomimetic and Supramolecular Systems. 27 (5-8), 1377-1381 (2007).</li>
<li>Falletta, E., Ridi, F., Fratini, E., Vannucci, C., Canton, P., Bianchi, S., Castelvetro, V., Baglioni, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+tri-block+copolymer+templated+synthesis+of+gold+nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">A tri-block copolymer templated synthesis of gold nanostructures.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 357 (1), 88-94 (2011).</li>
<li>Glatter, O., Scherf, G., Schillen, K., Brown, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+a+Poly%28ethylene+oxide%29+Poly%28propylene+oxide%29+Triblock+Copolymer+%28EO%2827%29-PO39-EO%2827%29%29+in+Aqueous-Solution%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Characterization of a Poly(ethylene oxide) Poly(propylene oxide) Triblock Copolymer (EO(27)-PO39-EO(27)) in Aqueous-Solution.</a> Macromolecules. 27 (21), 6046-6054 (1994).</li>
<li>Mittelbach, R., Glatter, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+structure+analysis+of+small-angle+scattering+data+from+polydisperse+colloidal+particles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Crystallography%22%5BJournal%5D)">Direct structure analysis of small-angle scattering data from polydisperse colloidal particles.</a> Journal of Applied Crystallography. 31, 600-608 (1998).</li>
</ol>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

ההליך ההשוואתי של מערכת SWAXS מאפשר למשתנים רבים שייקבעו מניתוח ניסיוני. הפרמטרים שהשיגו מהניתוח יכולים לשמש למטרות שונות על פי המדגם וההתקנה ניסיונית. SAXS מספק מידע על גודל ננו בהיקף ובצורה של האובייקט, ואילו WAXS מתמקד במבנה האטומי ומייקרו בקנה מידה (סריג, למשל סימטריה מולקולרית יחידת תא ממד). באופן ספציפי יותר, לחלקיקים בפתרונות לדלל, SAXS יכול ללמוד הרדיוס של הסתובבות, גודל חלקיקים, וצורה; לדגימות צפיפות גבוהה, SAXS יכול ללמוד את גורם המבנה של הפתרון; למערכות שלב אקר...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם את המוצרים </td><td> חברה </td></tr><tr><td> System3 הקטנה ורחבת זווית X-Ray הפיזור (SWAXS) המצלמה </td><td> Hecus XRS ואבן, גראץ, אוסטריה </td></tr><tr><td> GNOM </td><td> 2.3 חבילת ATSAS ידי ד Svergun EMBL-המבורג </td></tr></tbody></table>

מחקרים קטנים ורחבים זווית x-ray פיזור של מקרומולקולות ביולוגיות בפתרון

Small and Wide Angle X-Ray Scattering Studies of Biological Macromolecules in Solution

במאמר זה, ניתוח קטן וזווית רחב רנטגן פיזור (SWAXS) של מקרומולקולות מודגם באמצעות ניסוי וטעייה. SWAXS היא טכניקה שבה צילומי רנטגן פזורים elastically ידי מדגם הומוגניות בננומטר הטווח בזוויות קטנות (בדרך כלל 0.1-5 °) וזוויות רחבות (בדרך כלל&gt; 5 מעלות). טכניקה זו מספקת מידע על הצורה, גודל, והפצה של מקרומולקולות, מרחקים אופייניים של חומרים שהוזמנו באופן חלקי, בגדלים נקבוביים, ויחס שטח לנפח. זווית קטן רנטגן פיזור (SAXS) הוא מסוגל לספק מידע מבני של מקרומולקולות בין 1 ל 200 ננומטר, ואילו זווית רחב רנטגן פיזור (WAXS) יכול לפתור מרווח ראג קטן עוד יותר של דגימות בין 0.33 ננומטר ו0.49 ננומטר המבוסס על התקנת מערכת ספציפית וגלאי. המרווח נקבע מהחוק של בראג והוא תלוי באורך הגל וזווית אירוע. בניסוי SWAXS, החומרים יכולים להיות מוצקיםאו נוזל ועשוי להכיל תחומים מוצקים, נוזל או גז (חלקיקים שנקראו) של אותו או חומר בכל שילוב. יישומי SWAXS הם רחבים מאוד וכוללים קולואידים מכל הסוגים: מתכות, חומרים מרוכבים, המלט, נפט, פולימרים, פלסטיק, חלבונים, מזון, ותרופות. לדגימות מוצקות, העובי מוגבל לכ 5 מ&quot;מ. שימוש במכשיר SWAXS מעבדה מבוססת הוא מפורט במאמר זה. עם תוכנות זמינות (לדוגמה, 2.3 חבילה GNOM-ATSAS ידי ד Svergun EMBL-המבורג ותוכנת EasySWAXS) למערכת SWAXS, ניסוי ניתן לבצע כדי לקבוע פרמטרים מסוימים של ריבית עבור המדגם הנתון. דוגמה אחת של ניסוי מקרומולקולה ביולוגי היא הניתוח של Lysozyme wt% 2 בחיץ מימי על בסיס מים שניתן לבחור והכין בשיטות רבות. הכנת המדגם עוקבת אחר ההנחיות שלהלן בהכנת הקטע לדוגמא. באמצעות ניסויי SWAXS,פרמטרים מבניים חשובים של Lysozyme, למשל הרדיוס של הסתובבות, ניתן לנתח.

SAXS וWAXS לגמרי יכולים לספק מידע מבני של המדגם באמצעות הפרמטרים הבאים: הרדיוס של הסתובבות, גודל חלקיקים וצורה, גורם מבנה פתרון, משטח פנימי ספציפי וגודל נקבובי, סוג סריג וממד, וצפיפות אלקטרונים 1. SAXS וWAXS יכולים להיות מיושמים גם לחקר דינמיקת חלבון 2. המידע המבני של ניסויי SWAXS מתקבל על ידי השוואת הספקטרום זוהה בניסוי ובתוצאות החישוב של המערכת. התוצאות חישוביים חושבו בתוכנה עם פוטנציאל סב...

ההפגנה של הליך הזווית הקטנה ורחבה רנטגן פיזור (SWAXS) הפכה לכלי במחקר של מקרומולקולות ביולוגיות. באמצעות השימוש במכשור והנהלים של שיטות זווית ספציפיות והכנה, נתוני הניסויים מSWAXS מציגים אפיון האטומי וננו בהיקף של מקרומולקולות.

מחקרים קטנים ורחבים זווית X-Ray פיזור של מקרומולקולות ביולוגיות בפתרון

במאמר זה, מוצג ניתוח של מקרו-מולקולות באמצעות פיזור קרני רנטגן בזווית קטנה ובזווית רחבה (SWAXS) באמצעות ניסויים. SWAXS היא טכניקה...

small-wide-angle-x-ray-scattering-studies-biological-macromolecules

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לחקירת חומר רך ומערכות ביופיזיקליות בקנה מידה רחב של אורך מזוסקופי, מ-nm למיקרומטר הכולל שימוש בדיפרקטומטר KWS-2 SANS בעוצמות גבוהות ורזולוציה מתכווננת.

לימוד-משנה רך מערכות ביולוגיות על פני אורך בקנה מידה רחבה מן ננומטר ו מיקרומטר גדלים בזווית-הקטנה ניוטרון diffractometer KWS-2

קביעת מבנה פתרון של חלבון על ידי פיזור קטן זווית קרני רנטגן (SAXS) דורש דגימות monodisperse. כאן, אנו מציגים שתי אפשרויות על מנת להבטיח עיכובים מינימאליים בין הכנת מדגם ורכישת נתונים: כרומטוגרפיה בגודל הדרה מקוון (SEC) כרומטוגרפיה היון-Exchange Online (IEC).

גודל הדרה מקוונת ו כרומטוגרפיה יון-חליפין על beamline SAXS

שיטה זו מתאר את שיבוט, הביטוי, ואת טיהור של Nsa1 רקומביננטי לקביעת מבנה על ידי קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן, רנטגן זווית קטנה פיזור (SAXS), והוא רלוונטי לניתוח המבני היברידית של חלבונים אחרים שניהם הורו, מגרה תחומים.

שילוב קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן עם זווית קטנה פיזור קרני רנטגן ליצור מודל לא מובנה מחוזות Nsa1 של Cerevisiae ס

פרוטוקול זה מדגים כיצד להשיג דגם ברזולוציה נמוכה ab initio ופרטים מבנית של חלבון הממברנה solubilized-חומרי ניקוי בתמיסה באמצעות פיזור ניוטרון זווית קטנה עם התאמת ניגודיות של הנוזל.

התאמת ניגודיות דטרגנט בניסויים פיזור ניוטרון זווית קטנה עבור ניתוח מבנה של חלבון ממברנה ומודלים Initio אלב

כאן, אנו מציגים כיצד פיזור קרני רנטגן זווית קטנה (SAXS) יכול להיות מנוצל כדי לקבל מידע על מעטפות ברזולוציה נמוכה המייצג את המבנים macromolecular. בעת שימוש בשילוב עם טכניקות מבניים ברזולוציה גבוהה כגון קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן, תהודה מגנטית גרעינית, SAXS יכול לספק נתונים היסטוריים תובנות וחשבונות חלבונים ו macromolecular מתחמי בפתרון.

לימודי המבנית של מקרומולקולות בפתרון באמצעות פיזור קרני רנטגן זווית קטנה

מחזיק לדוגמה הרומן לקריסטלוגרפיה macromolecular רנטגן יחד עם פרוטוקול טיפול מתאים מוצג. המערכת מאפשרת צמיחה גביש, הטבילה גביש באוסף נתונים עקיפה באתרו בשניהם, הסביבה ואת הטמפרטורה הקריוגני ללא צורך של כל מניפולציה גביש או הרכבה.

מחזיק מדגם All-in-one עבור קריסטלוגרפיה Macromolecular X-ray עם פיזור רקע מינימלי

מדידות SEC-BioSAXS של מקרומולקולות ביולוגיות הן גישה סטנדרטית לקביעת מבנה הפתרון של מקרומולקולות והמתסבינים שלהן. כאן, אנו מנתחים נתוני SEC-BioSAXS משני סוגים של עקבות SEC בדרך כלל - כרומטוגרמות עם פסגות שנפתרו במלואן ונפתרו חלקית. אנו מדגימים את הניתוח ואת ההתפוררות באמצעות פיזור ו- BioXTAS RAW.

ניתוח נתוני SEC-SAXS באמצעות פירוק ופיזור EFA

נייר זה מפרט את פרוטוקול הייצור של שבבים מיקרופלואידיים שפותחו להתגבשות  חלבונים על שבב בשיטת הדיאליזה ובניסויי עקיפת קרני רנטגן. תהליך microfabrication מאפשר לשלב קרום דיאליזה תאית מתחדשת למחצה עם כל משקל מולקולרי מנותק, בין שתי שכבות של השבב.

התגבשות חלבונים על שבב על ידי מיקרודיאליזה עבור In Situ רנטגן עקיפה מחקרים

ספקטרוסקופיית פיזור אחורי של נייטרונים מציעה גישה לא הרסנית ונטולת תוויות לדינמיקה של ps-ns של חלבונים ומי ההידרציה שלהם. תהליך העבודה מוצג עם שני מחקרים על חלבוני עמילואיד: על הדינמיקה שנפתרה בזמן של ליזוזים במהלך צבירה ועל דינמיקת מי ההידרציה של טאו על היווצרות סיבים.

ספקטרוסקופיית נייטרונים ברזולוציה גבוהה לחקר דינמיקה של פיקו-שנייה-ננו-שנייה של חלבונים ומי לחות

פרסום זה מציג את היישום של עקיפת קרני רנטגן וקלורימטריה של סריקה דיפרנציאלית כתקני זהב לחקר המצב המוצק של חומרים פעילים מבוססי שומנים (LBEs). הבנת השינוי במצב מוצק ב-LBEs והשפעתו על הביצועים של מוצרים פרמצבטיים הם גורם המפתח לייצור צורות מינון חזקות המבוססות על שומנים.

חבילה של כלים אנליטיים מבוססים כדי לחקור את השינוי במצב מוצק של חומרים פעילים מבוססי ליפידים

למדו את שיטת ה-SWAXS לחקר מולקולות ביולוגיות בקנה מידה אטומי וננומטרי. טכניקה זו מאפשרת אפיון מבנים מקרומולקולריים בפתרון באמצעות פיזור קרני X בזוויות מדויקות.

מחקרים קטנים ורחבים זווית X-Ray פיזור של מקרומולקולות ביולוגיות בפתרון

גלה סרטונים נוספים