A demonstração do ângulo pequeno e amplo dispersão de raios X procedimento (SWAXS) tornou-se essencial para o estudo de macromoléculas biológicas. Através da utilização da instrumentação e procedimentos de métodos específicos de ângulo e de preparação, os dados experimentais dos SWAXS mostra a caracterização atómica e nano-escala de macromoléculas.
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Artigo de método
Pequenas e Wide Angle X-Ray Scattering Estudos de macromoléculas biológicas em solução
Neste artigo
Resumo
Resumo
Neste artigo, Pequenas e Wide Angle X-ray Scattering análise (SWAXS) de macromoléculas é demonstrado através da experimentação. SWAXS é uma técnica na qual os raios X são elasticamente espalhados por uma amostra não homogéneo na gama nm-em ângulos pequenos (tipicamente 0,1 - 5 °) e ângulos de largura (normalmente> 5 °). Esta técnica fornece informações sobre a forma, tamanho e distribuição de macromoléculas, distâncias característicos de materiais parcialmente ordenados, tamanhos de poro, e de superfície-para-volume. Pequeno ângulo de raios X Scattering (SAXS) é capaz de fornecer informação estrutural de macromoléculas entre 1 e 200 nm, enquanto Wide Angle X-ray Scattering (WAXS) podem resolver ainda menor espaçamento Bragg de amostras entre 0,33 nm e 0,49 nm com base na configuração do sistema específico e detector. O espaçamento é determinada a partir da lei de Bragg e é dependente do comprimento de onda e do ângulo de incidência.
Em uma experiência SWAXS, os materiais podem ser sólidasou um líquido e pode conter sólidos, líquidos ou gasosos domínios (os chamados partículas) do mesmo material ou de outro, em qualquer combinação. Aplicações SWAXS são muito amplos e incluem colóides de todos os tipos: metais, compósitos, cimento, petróleo, polímeros, plásticos, proteínas, alimentos e produtos farmacêuticos. Para amostras sólidas, a espessura é limitado a cerca de 5 mm.
O uso de um instrumento SWAXS baseado em laboratório é detalhado neste documento. Com o software disponível (por exemplo, GNOM-ATSAS pacote 2,3 por D. Svergun EMBL-Hamburg e software EasySWAXS) para o sistema SWAXS, uma experiência pode ser conduzida para determinar certos parâmetros de interesse para a amostra dada. Um exemplo de uma experiência de macromolécula biológica é a análise de 2% em peso de lisozima num tampão à base de água aquosa que pode ser escolhido e preparado através de vários métodos. A preparação da amostra segue as orientações abaixo na preparação da seção da amostra. Através da experimentação SWAXS,importantes parâmetros estruturais da lisozima, por exemplo, o raio de rotação, podem ser analisadas.
Protocolo
1. Preparação da Amostra
- Use uma agulha para retirar alguma da amostra a partir do recipiente da amostra. *
- Usar a agulha para encher o capilar (diâmetro máximo de 2,2 mm) com a amostra. O capilar deve ser cheio entre 2 e 3 cm do fundo.
- Feche o capilar por cera derretida em sua ponta.
- Desaparafusar o suporte de amostra do sistema de vácuo.
- Leve o capilar até o final fundido (fim de cera) e insira a ponta não-fundido no suporte da amostra.
- Colocar o suporte de volta para o sistema e o parafuso no lugar.
* As amostras sólidas (incluindo as amostras de pó) pode ser directamen....
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Resultados
SAXS e WAXS completo pode fornecer informações sobre a estrutura da amostra através dos seguintes parâmetros: o raio de giração de tamanho de partícula e forma, o factor de estrutura de solução, superfície interna específica e dimensão de poro, tipo treliça e dimensão e densidade electrónica 1. SAXS e WAXS pode também ser aplicado ao estudo da dinâmica das proteínas 2.
A informação estrutural de experiências SWAXS é obtida através da comparação dos espectros detectado e.......
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Discussão
O procedimento comparativo do sistema SWAXS permite numerosas variáveis a serem determinadas a partir da análise experimental. Os parâmetros que são obtidos a partir da análise podem ser usados para diferentes finalidades de acordo com a amostra e montagem experimental. SAXS fornece informações sobre o nano-escala de tamanho e forma do objecto, enquanto que se concentra em WAXS estrutura atómica e micro-escala (eg molecular reticulado, unidade de simetria dimensão da célula). Mais especificamente, para as p.......
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Divulgações
Não há conflitos de interesse declarados.
Agradecimentos
Gostaríamos de agradecer ao Dr. Manfred Kriechbaum de XRS Hecus e do Instituto de Biofísica e Pesquisa Nanosystems da Academia Austríaca de Ciências, em Graz, na Áustria. LL e XW foram apoiados em parte pelo Departamento de Energia dos EUA, sob NERI-C Prêmio N ° DE-FG07-07ID14889, e dos EUA Comissão Reguladora Nuclear, sob n º Prêmio NRC-38-08-950. O instrumento SWAXS também é suportado, em parte, pelo Departamento de Energia dos EUA, sob Prêmio N ° DE-NE0000325.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Nome dos produtos | Companhia | ||
| O System3 pequena e grande-angular de espalhamento de raios X (SWAXS) Camera | Hecus XRS e IBN, Graz, Áustria | ||
| GNOM | ATSAS pacote de 2,3 por D. Svergun EMBL-Hamburgo |
Referências
- 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 ....
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Reimpressões e permissões
