Структурные исследования макромолекул в решения с помощью небольшой угол рентгеновского рассеяния

Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области биохимии, такие как размер, форма и конформациальные изменения биомолекул и их комплексов. Основным преимуществом этого метода является то, что эксперименты могут проводиться в физиологически релевантных буферных условиях в среде, где биомолекулы стабильны. SAXS является бесплатным методом для многих других биофизических и структурных методов биологии.

Сочетание SAXS с этими методами может помочь нам в разработке структурной терапии. Хотя этот метод может дать представление о биомолекулярных комплексов, он также может быть применен к другим системам, таким как изучение наночастиц и доставки наркотиков versicles. Как правило, люди, новые для этого метода будет бороться, потому что он появляется как подавляющее и сложный процесс, чтобы перейти от сырья рассеяния данных с низким разрешением структур.

Визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение, поскольку конвейер анализа данных для получения структурных моделей из необработанных данных трудно узнать, поскольку он включает в себя использование многих различных пакетов программного обеспечения. Есть несколько пакетов программного обеспечения, которые полезны для анализа данных SAXS. К ним относятся SCATTER, BioXTAS RAW и набор ATSAS.

В этом видео мы предоставим обзор общих шагов, которые необходимо предпринять при анализе необработанных данных SAXS, используя набор программ ATSAS. Для начала установите и загрузите набор программ ATSAS. Откройте программу PRIMUS/ qt и перейдите на опцию «Открытое меню».

Здесь выберите до 13 файлов данных, представляющих интерес. Файлы данных должны быть в формате ASCII, в котором первый столбец является оси s-вектора, а второй — интенсивностью. Повторите этот шаг для буфера только данных, вставив эти данные во второе меню инструментов.

Затем перейдите в окно обработки данных и выберите Вычитание. Это создаст вычитаемую кривую рассеяния, представляющую только рассеяние из макромолекулы интереса. Для выполнения анализа Guinier начните с вычитаемой буферной кривой рассеяния, загруженной в PRIMUS/

Следующее нажатие на Радиус Gyration, который откроет Primus Guinier Мастера. На этом этапе будет отображаться участок, показывающий естественный журнал интенсивности по сравнению с углами рассеяния в квадрате. Чтобы получить предварительный радиус gyration, найти окно Command Prompt и использовать функцию Autorg.

После нажатия Autorg, нажмите верхний предел вверх один, а затем вниз один, чтобы заставить программу обновить статистические измерения. Кроме того, введайте несколько файлов одновременно, нажав на один и тот же открытый запрос и выбрав имена нескольких файлов данных, выделив их таким же образом, как описано ранее. Чтобы начать анализ Kratky, нажмите, чтобы выбрать имя файла данных.

Это позволит построить данные в окне. А потом выберите Участок. Далее, под кнопкой Участок, нажмите на Kratky Участок.

В результате, шаровые белки отображают пик GALC-ean, в то время как развернутые белки будут отображать плато вместо пика и напоминают гиперболический участок, как показано здесь. Буфер нагрузки вычитается данные для каждой концентрации в PRIMUS / qt еще раз. А под вкладкой Обработки щелкните Scale и проинспектируете каждую кривую и i-масштабный номер, который коррелирует с разбавлениями, сделанными из исходного образца.

После проверки слить данные, нажав на кнопку слияния в окне обработки. Чтобы создать участок распределения расстояний, загрузите объединенные кривые данных в PRIMUS/ qt, а затем нажмите Распределение расстояния во вкладке Анализ. Отрегулируйте диапазон данных объединенных данных, чтобы избежать значительного шума в хвостовой части необработанных данных.

Кроме того, опустить точки данных близко к балкам в регионе с низким q, выбрав более низкое значение диапазона и увеличивая число. Чтобы определить Dmax, начните с диапазона в пять раз радиус gyration, полученных из анализа Guinier. Затем постепенно уменьшаем это значение до тех пор, пока участок распределения расстояния не упадет до нуля по оси и не будет иметь длинного хвоста перед приближением к нулю.

Убедитесь, что экспериментальный радиус gyration против интенсивности участка, который является производным от приближения Guinier и радиус распределения расстояния gyration по сравнению с интенсивностью номера похожи. Здесь показана интенсивность рассеянного света, построенная под углом рассеяния, что свидетельствует как о качестве биомолекул нидогена-1, ламинина гамма-1, так и об их форме, а также об их форме. Распределение расстояния пары электронов, определяемое на основе данных рассеяния, позволяет предположить, что биомолекулы имеют удлиненную форму, а участок Kratky предполагает, что белки находятся в сложенном состоянии, так как данные имеют тенденцию к плато, или даже увеличиваются в большем диапазоне q и не имеют формы кривой колокола.

Кроме того, участки Guinier, которые используют данные под низким углом рассеяния, указывает линейную область для определения радиуса gyration, который показан здесь для нидогена-1, ламинина гамма-1 и их комплекса. Для изучения белково-белковых комплексов MONSA использовалась для получения структуры низкого разрешения всего комплекса ламинин гамма-1 нидоген-1, что свидетельствует о том, что только C-терминальная область обоих белков участвует в посредничестве взаимодействий, в то время как остальные области находятся далеко друг от друга. Не забывайте, что работа с синхротронным излучением может быть чрезвычайно опасной, а меры предосторожности и безопасность, изложенные каждым различным лучом, всегда должны приниматься при выполнении первоначального сбора данных.