Name: Badania rozpraszania promieniowania rentgenowskiego pod kątem małych i szerokokątnych makrocząsteczek biologicznych w roztworze (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-01-08T12:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 53 s
Description: Poznaj technikę SWAXS do badania makrocząsteczek biologicznych w roztworze. Ta metoda umożliwia charakteryzację struktur na skali atomowej i nanometrycznej poprzez pomiary rozpraszania promieniowania rentgenowskiego pod różnymi kątami.

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

playerTrialDesktop

Chcielibyśmy podziękować dr. Manfredowi Kriechbaumowi z Hecus XRS oraz Instytutu Biofizyki i Badań nad Nanosystemami przy Austriackiej Akademii Nauk w Grazu w Austrii. LL i XW otrzymali częściowe wsparcie z Departamentu Energii USA w ramach grantu NERI-C nr DE-FG07-07ID14889 oraz z amerykańskiej Komisji Regulacji Nuklearnej (U.S. Nuclear Regulatory Commission) w ramach grantu nr NRC-38-08-950. Aparatura SWAXS jest również częściowo wspierana przez Departament Energii USA w ramach grantu nr DE-NE0000325.

1. Przygotowanie próbki
<ol>
 <li>Za pomocą igły pobrać część próbki z pojemnika z próbką.*</li>
 <li>Użyć igły, aby napełnić kapilarę (o maksymalnej średnicy 2,2 mm) próbką. Kapilara musi zostać napełniona na odległość od 2 do 3 cm od dna.</li>
 <li>Zamknąć kapilarę, topiąc wosk na jej końcówce.</li>
 <li>Odkręcić próżniowy uchwyt na próbkę z systemu.</li>
 <li>Chwycić kapilarę za koniec zespawany (z woskiem) i włożyć koniec niezespawany do uchwytu na próbkę.</li>
 <li>Włożyć uchwyt z powrotem do systemu i przykręcić go na miejscu.</li>
</ol>
* Próbki stałe (w tym próbki w proszku) można umieścić bezpośrednio w uchwycie na próbki (kapilara nie jest wymagana), natomiast próbki ciekłe muszą zostać umieszczone w kapilarze.
Uruchamianie urządzenia SWAXS
2. Procedura zimnego startu źródła
<ol>
 <li>Zamknij migawkę, naciskając przycisk zabezpieczenia migawki.</li>
 <li>Włącz zasilanie główne, naciskając zielony przycisk włącznika.</li>
 <li>Upewnij się, że przycisk awaryjnego wyłączania znajduje się w pozycji wysuniętej.</li>
 <li>Włącz zasilanie główne, naciskając zielony przycisk.</li>
 <li>Upewnij się, że dioda blokady bezpieczeństwa świeci na zielono, co oznacza, że wszystkie blokady są sprawne.</li>
 <li>Odczekaj, aż załaduje się ekran dotykowy. Po załadowaniu naciśnij „R6” w menu.</li>
 <li>Przekręć klucz trybu czuwania (Standby) do pozycji „ON”.</li>
 <li>Przekręć klucz promieni rentgenowskich (X-ray) do pozycji „ON”. Powinna zapalić się czerwona lampka ostrzegawcza promieniowania rentgenowskiego.</li>
 <li>Odczekaj, aż na ekranie dotykowym pojawią się wartości trybu czuwania (30 kV i 0,4 mA).</li>
 <li>Przekręć klucz zabezpieczenia trybu czuwania do pozycji „OFF”. Naciśnij przycisk „Start Cycle” w dolnej części ekranu dotykowego.</li>
 <li>Odczekaj, aż na ekranie dotykowym pojawi się moc nominalna (50 kV i 1 mA). Jeśli wymagany jest inny poziom mocy, przejdź do ekranu konfiguracji, naciskając „R4” na ekranie dotykowym i wprowadzając żądane ustawienia.</li>
</ol>
3. Procedura obsługi chillera
<ol>
 <li>Przełącz przełącznik zasilania w panelu sterowania temperaturą do pozycji „ON”. Zapali się lampka kontrolna oraz wyświetlacz temperatury LED.</li>
 <li>Przełącz przełącznik zasilania w chillerze do pozycji „ON”.</li>
 <li>Odczekaj, aż na wyświetlaczu temperatury pojawi się napis „OFF”. Jest to tryb czuwania.</li>
 <li>Naciśnij i przytrzymaj przycisk enter (symbol powrotu) przez około 4 sec lub do momentu, gdy wyświetlacz temperatury wskaże aktualną temperaturę.</li>
 <li>Aby zmienić temperaturę, naciśnij strzałkę w górę lub w dół. Wartość zadana będzie wyświetlana na ekranie przez około 8 sec, po czym wyświetlacz powróci do wskazywania wartości aktualnej.</li>
 <li>Po wyświetleniu żądanej wartości zadanej naciśnij przycisk enter. Spowoduje to zapisanie tej wartości.</li>
 <li>Odczekaj, aż aktualna temperatura osiągnie żądaną wartość zadaną.</li>
</ol>
UWAGA: Jeśli na wyświetlaczu temperatury pojawi się błąd „E 01”, należy postępować zgodnie z instrukcjami wyłączania urządzenia chłodzącego (Chiller Shutdown), uzupełnić wodę w kąpieli, wlewając wodę oczyszczoną do otworu napełniającego zbiornik, a następnie ponownie przeprowadzić procedurę uruchamiania urządzenia (Startup).
4. Wyłączanie chłodziarki
<ol>
 <li>Naciśnij przycisk „enter” i przytrzymaj go przez około 4 sec.</li>
 <li>Przełącz wyłącznik zasilania w pozycję „OFF”.</li>
</ol>
5. Włączenie próżni
<ol>
 <li>Upewnij się, że drzwi komory próżniowej są szczelnie zamknięte.</li>
 <li>Przekręć pokrętła Vacuum 1 i 2 do pozycji „ON”.</li>
 <li>Odczekaj, aż manometr próżniowy VAP5 wskaże poziom próżni poniżej 1,5 mbar.</li>
</ol>
6. Konfiguracja systemu detektora
<ol>
 <li>Aby ustawić ciśnienie gazu, należy sprawdzić, czy główny manometr zaworu redukcyjnego wskazuje co najmniej 10 bar.</li>
 <li>Otwórz zawór główny.</li>
 <li>Powoli otwieraj zawór ciśnienia roboczego, aż ciśnienie na manometrze ciśnienia roboczego osiągnie 8 bar.</li>
 <li>Otwórz drugi zawór główny.</li>
 <li>Aby wyregulować przepływ gazu, otwórz zawór ciśnienia głównego, przekręcając pokrętło do pozycji pionowej na panelu sterowania gazem.</li>
 <li>Reguluj szybkość przepływu za pomocą zaworu iglicowego, aż manometr wskaże około 8 bar.</li>
 <li>Przełącz główny wyłącznik zasilania w pozycję „ON”. Dioda LED powinna się zaświecić.</li>
 <li>Aby ustawić wysokie napięcie, aktywuj je, przełączając przełącznik w pozycję „ON”. Dioda LED powinna się zaświecić.</li>
 <li>Powoli przekręcaj pokrętło regulacji napięcia, aż na mierniku zostanie osiągnięta wartość około 3,5kV. NIE PRZEKROCZ 4kV.</li>
</ol>
7. Kalibracja
<ol>
 <li>Powyższe kroki eksperymentalne wykonuje się na próbce o znanych pikach.</li>
 <li>Oprogramowanie ASA 3.3 służy do uzyskania wykresu intensywności w funkcji kanału z 5 pikami.</li>
 <li>Przejdź do Menu → Options → Enter channels and corresponding intensities.</li>
 <li>W programie ASA3 przejdź najpierw do karty „TPF”.</li>
 <li>W górnym lewym rogu zmień filtr na 1 mm Nickel (beam filter).</li>
 <li>Ustaw pozycję 32 000 (zakres od 28 000 do 32 000, obszar krytyczny wokół 28 000) → przejdź do tej pozycji, upewnij się, że próżnia wynosi poniżej 5 mbar oraz że detektor wskazuje wartość od 1k do 10K.</li>
 <li>Wykonaj pomiar przez 10 sec, aby uzyskać około 52 counts per sec.</li>
 <li>Zmień okna energetyczne (lub zmierz okno energetyczne dla samej próbki, bez obudowy filtra). Ustaw końcowy pomiar na 10 sec.</li>
 <li>Wyznacz położenie wiązki pierwotnej (na przykład kanał 233).</li>
 <li>W przypadku kolejnych pomiarów ponownie zmień filtr na 2 mm Tungsten (W, beam stopper) i zacznij od wartości 30 000.</li>
 <li>Wyznacz położenie wszystkich pozostałych piki próbek.</li>
 <li>Użyj oprogramowania ImageJ-macro do kalibracji SAXS – dokonując przejścia z intensywności w funkcji kanału na intensywność w funkcji q (lub odstęp d) (Rysunek 1).</li>
 <li>Użyj oprogramowania ImageJ-macro do kalibracji WAXS – dokonując przejścia z intensywności w funkcji kanału na intensywność w funkcji q (lub odstęp d) (Rysunek 2).</li>
</ol>
8. Procedura oprogramowania
<ol>
 <li>Użyj oprogramowania ASA 3.3 do zbierania danych na żywo: Live Data→ karta TPF→ Save file.</li>
 <li>W przypadku EasySWAXS kliknij kartę Device Settings.</li>
 <li>Wprowadź wartości „a”, lambda i d oraz środek ciężkości.</li>
 <li>Wybierz Point Collimation.</li>
 <li>Wybierz typ cząstki Globular (chyba że wiadomo, iż jest to cząstka w kształcie pręta lub płaskiego dysku).</li>
 <li>Kliknij kartę Guinier-Plot. Wyświetlony zostanie wykres I vs. q2.</li>
 <li>Przesuń linie pionowe tak, aby objęły odcinek o w przybliżeniu liniowym nachyleniu.</li>
 <li>W dolnej części ekranu wyświetli się wartość R. Obok niej znajduje się wymóg walidacji.</li>
 <li>Przesuwaj linie pionowe bliżej siebie, aż wartość walidacji znajdzie się w przedziale od 1 do 2. Jest to proces subiektywny. Uzyskana wartość R, czyli promień gyracji, jest wartością szacunkową.</li>
</ol>
9. Procedura wyłączania źródła
<ol>
 <li>Upewnij się, że przesłony zabezpieczające i szybkie są zamknięte.</li>
 <li>Przekręć klucz Standby do pozycji „ON”.</li>
 <li>Odczekaj, aż ekran dotykowy odczyta poziomy stanu czuwania.</li>
 <li>Naciśnij przycisk R5 na ekranie dotykowym.</li>
 <li>Zmniejsz natężenie prądu do 0 A.</li>
 <li>Zmniejsz napięcie do 0 A.</li>
 <li>Przekręć klucz X-ray do pozycji „OFF”.</li>
 <li>Wyłącz główne zasilanie, naciskając czerwony przycisk wyłączania.</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>

Nie zgłoszono żadnych konfliktów interesów.

Procedura porównawcza systemu SWAXS umożliwia wyznaczenie licznych zmiennych na podstawie analizy eksperymentalnej. Parametry uzyskane z analizy mogą być wykorzystywane do różnych celów, w zależności od próbki i konfiguracji eksperymentalnej. SAXS dostarcza informacji o rozmiarze i kształcie obiektów w skali nanometrycznej, podczas gdy WAXS koncentruje się na strukturze w skali atomowej i mikroskopowej (np. sieć molekularna, symetria wymiarów komórki jednostkowej). Bardziej szczegółowo, w przypadku cząstek w roz...

<table><tbody><tr><td>Kamera do mało- i szerokokątnego rozpraszania promieni rentgenowskich (SWAXS) System3</td><td>Hecus XRS i IBN, &lt;br/&gt; Graz, Austria</td><td></td><td></td></tr><tr><td>GNOM </td><td>Pakiet ATSAS 2.3 opracowany przez D. Sverguna, EMBL-Hamburg</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

badania rozpraszania promieni rentgenowskich pod kątem małym i szerokim dla makrocząsteczek biologicznych w roztworze

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

W niniejszej pracy zaprezentowano eksperymentalnie analizę makrocząsteczek za pomocą małokątnego i szerokokątnego rozpraszania promieni rentgenowskich (SWAXS). SWAXS to technika, w której promienie rentgenowskie są rozpraszane elastycznie przez niejednorodną próbkę w zakresie nm pod małymi kątami (zazwyczaj 0,1 - 5°) oraz szerokimi kątami (zazwyczaj &gt; 5°). Technika ta dostarcza informacji o kształcie, rozmiarze i rozkładzie makrocząsteczek, charakterystycznych odległościach w materiałach częściowo uporządkowanych, wielkościach porów oraz stosunku powierzchni do objętości. Małokątne rozpraszanie promieni rentgenowskich (SAXS) pozwala na uzyskanie informacji strukturalnych o makrocząsteczkach o rozmiarach od 1 do 200 nm, natomiast szerokokątne rozpraszanie promieni rentgenowskich (WAXS) może rozdzielać jeszcze mniejsze odstępy Bragga w próbkach, od 0,33 nm do 0,49 nm, w zależności od konkretnej konfiguracji układu i detektora. Odstęp ten jest wyznaczany z prawa Bragga i zależy od długości fali oraz kąta padania.
W eksperymentach SWAXS materiały mogą być w stanie stałym lub ciekłym i mogą zawierać domeny stałe, ciekłe lub gazowe (tzw. cząstki) z tego samego lub innego materiału w dowolnej kombinacji. Zastosowania SWAXS są bardzo szerokie i obejmują koloidy wszystkich typów: metale, kompozyty, cement, olej, polimery, tworzywa sztuczne, białka, żywność i produkty farmaceutyczne. W przypadku próbek stałych grubość jest ograniczona do około 5 mm.
W niniejszej pracy szczegółowo opisano sposób wykorzystania laboratoryjnego instrumentu SWAXS. Przy użyciu dostępnego oprogramowania dla systemu SWAXS (np. pakietu GNOM-ATSAS 2.3 autorstwa D. Sverguna z EMBL-Hamburg oraz oprogramowania EasySWAXS) można przeprowadzić eksperyment w celu określenia wybranych parametrów dla danej próbki. Przykładem eksperymentu z makrocząsteczką biologiczną jest analiza 2% wag. lizozymu w buforze wodnym, który można dobrać i przygotować za pomocą licznych metod. Przygotowanie próbki odbywa się zgodnie z wytycznymi zawartymi w sekcji Przygotowanie próbki. Dzięki badaniom SWAXS można przeanalizować istotne parametry strukturalne lizozymu, np. promień gyracji.

SAXS i WAXS łącznie mogą dostarczyć informacji strukturalnych o próbce poprzez następujące parametry: promień żyracji, rozmiar i kształt cząstek, czynnik strukturalny roztworu, właściwą powierzchnię wewnętrzną i rozmiar porów, typ i wymiary sieci oraz gęstość elektronową. SAXS i WAXS mogą być również stosowane w badaniach dynamiki białek 1.
Informacje strukturalne z eksperymentów SWAXS uzyskuje się poprzez porównanie widm wykrytych doświadczalnie z wynikami obliczeniowymi systemu. W...

Prezentacja procedury małokątnego i szerokokątnego rozpraszania rentgenowskiego (SWAXS) stała się kluczowa w badaniach nad biologicznymi makromolekułami. Dzięki zastosowaniu aparatury oraz procedur przygotowania i metod specyficznych kątów, dane eksperymentalne z SWAXS pozwalają na charakterystykę makromolekuł w skali atomowej i nanometrycznej.

Badania rozpraszania promieni rentgenowskich pod kątem małym i szerokim dla makrocząsteczek biologicznych w roztworze

W niniejszej pracy zaprezentowano analizę makrocząsteczek z wykorzystaniem małokątowego i szerokokątowego rozpraszania promieni rentgenowskich (SWAXS) na drodze eksperymentalnej. SWAXS jest techniką...

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Badanie rozpraszania promieni X pod małym i szerokim kątem biologicznych makrocząsteczek w roztworze

Tutaj prezentujemy protokół do badania miękkiej materii i systemów biofizycznych w szerokiej mezoskopowej skali długości, od nm do μm, która obejmuje użycie dyfraktometru KWS-2 SANS o wysokiej intensywności i regulowanej rozdzielczości.

Badanie miękkiej materii i układów biologicznych w szerokiej skali długości od rozmiarów nanometrów i mikrometrów na małokątowym dyfraktometrze neutronowym KWS-2

Określenie struktury roztworu białka za pomocą rozpraszania promieniowania rentgenowskiego pod małym kątem (SAXS) wymaga próbek monodyspersyjnych. W tym miejscu przedstawiamy dwie możliwości zapewnienia minimalnych opóźnień między przygotowaniem próbki a akwizycją danych: chromatografia wykluczania wielkości online (SEC) i chromatografia jonowymienna online (IEC).

Wykluczenie według wielkości i chromatografia jonowymienna online na linii badawczej SAXS

Ta metoda opisuje klonowanie, ekspresję i oczyszczanie rekombinowanego Nsa1 do określania strukturalnego za pomocą krystalografii rentgenowskiej i rozpraszania promieniowania rentgenowskiego pod małym kątem (SAXS), i ma zastosowanie do hybrydowej analizy strukturalnej innych białek zawierających zarówno uporządkowane, jak i nieuporządkowane domeny.

Połączenie krystalografii rentgenowskiej z rozpraszaniem promieniowania rentgenowskiego pod małym kątem w celu modelowania nieustrukturyzowanych obszarów Nsa1 z S. cerevisiae

Ten protokół pokazuje, jak uzyskać model ab initio o niskiej rozdzielczości i szczegóły strukturalne białka błonowego rozpuszczonego przez detergent w roztworze przy użyciu rozpraszania neutronów pod małym kątem z dopasowaniem kontrastowym detergentu.

Detergent z dopasowaniem kontrastu w eksperymentach z rozpraszaniem neutronów pod małym kątem do analizy strukturalnej białek błonowych i modelowania ab initio

Tutaj prezentujemy, jak można wykorzystać rozpraszanie promieniowania rentgenowskiego pod małym kątem (SAXS) do uzyskania informacji o obwiedniach o niskiej rozdzielczości reprezentujących struktury makromolekularne. W połączeniu z technikami strukturalnymi o wysokiej rozdzielczości, takimi jak krystalografia rentgenowska i magnetyczny rezonans jądrowy, SAXS może dostarczyć szczegółowych informacji na temat wielodomenowych białek i kompleksów makromolekularnych w roztworze.

Badania strukturalne makrocząsteczek w roztworze z wykorzystaniem rozpraszania promieniowania rentgenowskiego pod małym kątem

Przedstawiono nowatorski uchwyt na próbki do makromolekularnej krystalografii rentgenowskiej wraz z odpowiednim protokołem postępowania. System umożliwia wzrost kryształów, wygrzewanie kryształów i gromadzenie danych dyfrakcyjnych in situ zarówno w temperaturze otoczenia, jak i kriogenicznej, bez konieczności jakiejkolwiek manipulacji kryształami lub montażu.

Uniwersalny uchwyt na próbki do makromolekularnej krystalografii rentgenowskiej z minimalnym rozpraszaniem tła

Pomiary makrocząsteczek biologicznych SEC-BioSAXS są standardowym podejściem do określania struktury roztworu makrocząsteczek i ich kompleksów. W tym miejscu analizujemy dane SEC-BioSAXS z dwóch typów powszechnie spotykanych śladów SEC - chromatogramów z pikami w pełni rozdzielczymi i częściowo rozdzielczymi. Demonstrujemy analizę i dekonwolucję za pomocą rozpraszania i BioXTAS RAW.

Analiza danych SEC-SAXS za pomocą dekonwolucji i rozproszenia EFA

Ten artykuł szczegółowo opisuje protokół wytwarzania mikroprzepływowych chipów opracowanych do krystalizacji białek na chipie metodą dializy i eksperymentów dyfrakcji rentgenowskiej in situ. Proces mikroprodukcji umożliwia zintegrowanie półprzepuszczalnej membrany do dializy z regenerowanej celulozy z dowolnym odcięciem masy cząsteczkowej między dwiema warstwami chipa.

Krystalizacja białek na chipie za pomocą mikrodializy do badań dyfrakcji rentgenowskiej in situ

Spektroskopia wstecznego rozpraszania neutronów oferuje nieniszczący i wolny od znaczników dostęp do dynamiki ps-ns białek i wody do ich hydratacji. Przebieg pracy przedstawiono w dwóch badaniach nad białkami amyloidowymi: nad czasowo-rozdzielczą dynamiką lizozymu podczas agregacji oraz nad dynamiką wody hydratacyjnej tau po tworzeniu włókien.

Spektroskopia neutronów o wysokiej rozdzielczości do badania dynamiki pikosekund-nanosekund białek i wody hydratacyjnej

Ta publikacja pokazuje zastosowanie dyfrakcji rentgenowskiej i różnicowej kalorymetrii skaningowej jako złotych standardów do badania stanu stałego lipidowych substancji pomocniczych (LBE). Zrozumienie zmian w stanie stałym w LBE i ich wpływu na działanie produktów farmaceutycznych jest kluczowym czynnikiem w produkcji solidnych form dawkowania na bazie lipidów.

Pakiet uznanych narzędzi analitycznych do badania zmian w stanie stałym substancji pomocniczych na bazie lipidów

Poznaj technikę SWAXS do badania makrocząsteczek biologicznych w roztworze. Ta metoda umożliwia charakteryzację struktur na skali atomowej i nanometrycznej poprzez pomiary rozpraszania promieniowania rentgenowskiego pod różnymi kątami.

Badania rozpraszania promieni rentgenowskich pod kątem małym i szerokim dla makrocząsteczek biologicznych w roztworze

Przeglądaj więcej filmów