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有關地下金屬探測器的聯動設備的控制(二)

文章來源:北京圣火大地科技www.dhflcsox.cn

常用的晶體衍射強度的記錄有兩種方式。一種是將晶體所產生的衍射光束點id錄在 底片上,如經典的感光膠片,然后,用掃描儀閱讀衍射強度。近年來發展起來的像板探測器,實際上是用俅板取代了感光膠片,免除了顯影、定影等麻煩。另一種方法娃多絲正比面地下金屬探測器,先將衍射光束光子信號轉換為電子信號,冉處理為衍射強度。還可以采用 CCD技術,使數據采集楮度和信號轉換速度得到較大的提高。這非常重要,因為生物大分子品體結構解析的分辨率和精度主要取決于晶體衍射數據采集的質a和楮度。

多波長反常散射法成為近年來發展較快的一種方法。生物大分子中通常含有金屬離 子或重原子,不同的原子對不同波長的X射線具有特征的反常散射效應。同步輻射光源具有強度髙、單色性好、波長連續可調的特點,在進行生物大分子晶體衍射實驗時,如果晶 體中含有金屬離子或重原子,則可以將同步輻射光源的波長調整到對應原子反常散射明顯的位罝,獲得反常散射數據,從而進行晶體結構的解析。

生物大分子的二級結構常常是螺旋結構(如蛋白質中的a螺旋和DNA的雙螺旋>, 其特點是每一圈螺旋中(即每一周期)包含一定數雖的、散射能力相同的結構單元。具有螺旋結構的生物大分子,其X射線衍射圖有相應的特點。凡是衍射圖上具有這些特點的 物質,如纖維狀蛋白質、DNA,其結構均為螺旋結構。

利用從衍射圖得到的衍射數據,可以分析出晶胞內三維空間的電子密度分布,確定結 構模型。下面以肌紅蛋白為例加以說明。肌紅蛋白相對分子質ift為18 000,含有153個 氨基酸殘基,分子中有1 200個原子(不包括氫原子)。為了定出分子中所有原子的位置, 需要測討大約20 000個衍射點的強度并計算其位相角。第一階段分析到6人的水平,定 出多肽鏈和正鐵血紅素的位罝,其中棒狀結構符合a螺旋的特征,推箅出a螺旋約占殘基總數的70%。進一步分析提高到2人的水平,里然不能定出每個原子的位迓,但可以恃定 分子的主要部分是由a螺旋組成,而且是右手螺旋,鏈必須彎曲、盤繞。其中13〜18個殘 基不是a螺旋,一半以上的氨基酸殘基能定出種類。再進一步分析到1. 5A的水平,可以 完全弄消楚氨基酸排列順序。這樣,通過X射線衍射的研究,可以確定蛋白質一級、二 級、三級結構。可見X射線衍射分析是研究生物大分子結構的強有力的工具。

用X射線衍射技術分析分子結構時,一般有以下幾個步驟:①用實驗測定單個品格 的線度和從衍射圖中測最衍射點的強度;②根據上述數據,結合其他方法推斷原子排列, 得到嘗試結構模型,計算這種結構的衍射極大值,然后與實驗觀察值比較;③修正所提出 的模型,直到計箅結果和實際所得到的數據趨于吻合。

X射線晶體學方法是測定蛋內質結構的主要方法。球狀蛋白質是多肽鏈卷曲成閉的 蛋白質.它和纖維狀蛋白不同,構型一般比較復雜。球狀蛋白質分子贄大,表面基團的構 象不穩定,要獲得有序排列的晶體是比較困難的。所形成的晶體不可能是完尖的堆砌,而 是會在分子之間形成許多大的孔或通逍。這些通道常常出占晶體體積一半以上的溶劑分 子所占有,而溶劑分子的絕大部分在晶體上乂是無序的。晶體中的蛋白質分子之間僅有 少世的區域發生接觸,這些區域的相互作用也是較弱的,通常是通過一個或幾個溶劑分子 發生作用。蛋白質晶體的形成依賴于一些參數.如pH值、溫度、蛋白濃度、溶劑的種類、 沉淀劑的種類以及金屬離子和某些蛋白的配基等。

 
 

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