Willkommen zur molekularen Station!

Sie müssen registrieren, bevor Sie auf unseren Foren bekanntgeben oder unsere hochentwickelten Funktionen benutzen können. Register Jetzt! Sein freies und schnell!

Bereits registriert? LOGON jetzt unten.

Benutzer-Name:

Kennwort:

Erinnern Sie Sich an Mich?

Bereits registriert und vergaß Ihr Kennwort? Klicken unten, zum es wieder herzustellen.

Stellen Sie Verlorenes Kennwort Wieder her

Verbinden Sie jetzt - es ist schnell und frei!

Molekulare Station ist DAS größte Netz der Forscher, der Wissenschaftler und der Wissenschaft Geliebten überall!

Neue Forum-Pfosten

Röntgenstrahl-Kristallographie

RÖNTGENSTRAHL Kristallographie deckt dreidimensionale Struktur ausführlich Atomauf

Proteinstruktur und -funktion ist durch Röntgenstrahlkristallographie, eine Technik angereichert worden, die die exakten dreidimensionalen Positionen der meisten Atome in einem Proteinmolekül aufdecken kann.
Kristalle des Proteins des Interesses sind erforderlich, weil die Technik benötigt, daß alle Moleküle genau orientiert werden.  Kristalle können häufig erreicht werden, indem man Ammoniumsulfat oder ein anderes Salz einer starken Lösung des Proteins hinzufügt, um seine Löslichkeit zu verringern.
Beispiel, Myohämatin kristallisiert in einem 3M Ammoniumsulfat.  Langsames Aussalzen bevorzugt die Anordnung der in hohem Grade bestellten Kristalle anstelle von den formlosen Niederschlägn.  Etwas Proteine kristallisieren betriebsbereit, während andere so tun, nur nachdem viel Bemühung verbraucht worden ist, wenn man die guten Bedingungen fand.  Crystalliztion ist eine kunst; die besten Praktiker haben große Ausdauer und Geduld, sowie eine goldene Note.  In zunehmendem Maße große und komplizierte Proteine werden kristallisiert.
Die drei Bestandteile in einer kristallographischen Analyse des Röntgenstrahls sind eine Quelle der Röntgenstrahlen, ein Proteinkristall und ein Detektor.  Ein Lichtstrahl der Röntgenstrahlen von Wellenlänge A 1.54 wird produziert, indem man Elektronen gegen ein kupfernes Ziel beschleunigt.  Ein schmaler Lichtstrahl der Röntgenstrahlen schlägt den Proteinkristall an.  Der Teil von ihm läuft gerade den Kristall durch; der Rest wird in verschiedene Richtungen zerstreut.  Die zerstreuten (oder gebeugt) Lichtstrahlen können entdeckt werden durch Röntgenstrahlfilm, das Schwärzen der Emulsion, die zur Intensität des zerstreuten Röntgenstrahllichtstrahls proportional ist, oder durch einen elektronischen Festkörperdetektor. Die grundlegenden körperlichen zugrundeliegenden Grundregeln die Technik sind

1. Elektronstreuungröntgenstrahlen.  Der Umfang der Welle, die durch ein Atom zerstreut wird, ist zu seiner Zahl der Elektronen proportional.  So zerstreut ein Kohlenstoffatom sechsmal so stark wie ein Wasserstoffatom.
2. Die zerstreuten Wellen verbinden wieder.  Jedes Atom trägt zu jedem zerstreuten Lichtstrahl bei.  Die zerstreuten Wellen verstärkt ein anders am Film oder am Detektor, wenn sie in der Phase (im Jobstep) dort sind, und sie beenden ein anders, wenn sie aus Phase heraus sind.
3. Die Methode, in der die zerstreuten Wellen wiederverbinden, hängt nur von der Atomanordnung ab.

Der Proteinkristall wird in eine Kapillare eingehangen und in Position gebracht in eine exakte Lagebestimmung in Bezug auf den Röntgenstrahllichtstrahl und den Film.  Processional Bewegung des Kristalles ergibt eine Röntgenstrahlfotographie, die aus einer regelmäßigen Reihe Punkten besteht, die Reflexionen genannt werden.  Die Intensität jedes Punktes wird gemessen.  Diese Intensität sind die grundlegenden experimentellen Daten einer kristallographischen Analyse des Röntgenstrahls.  Der folgende Jobstep ist, ein Bild des Proteins von den beobachteten Intensität wieder aufzubauen.  In der Lichtmikroskopie oder in der Elektronenmikroskopie werden die gebeugten Lichtstrahlen durch Objektive fokussiert, um ein Bild direkt zu bilden.  Jedoch existieren Objektive für fokussierenröntgenstrahlen nicht.  Stattdessen wird das Bild gebildet, indem man eine mathematische Relation anwendet, die eine Fourier-Transformation genannt wird.  Für jeden Punkt erbringt diese Operation eine Welle der Elektrondichte, deren Umfang zur Quadratwurzel der beobachteten Intensität des Punktes proportional ist.  Jede Welle hat auch eine Phase das heißt, die Zeitbegrenzung seiner Scheitel und Abflußrinnen im Verhältnis zu denen anderer Wellen.  Die Phase jeder Welle stellt fest, ob sie verstärkt oder beendet die Wellen, die durch andere Punkte beigetragen werden.  Diese Phasen können von den gut-verstandenen Beugungmustern abgeleitet werden, die durch Schweratom Bezugsmarkierungen wie Uran oder Quecksilber an den spezifischen Sites im Protein produziert werden.

Darstellen Hintergrund dann für die Berechnung einer Elektron-Dichte Karte, die die Dichte der Elektronen an vielen regelmäßig Raumpunkten im Kristall gibt.  Diese dreidimensionale Elektron-Dichte Verteilung wird durch eine Reihe parallele Kapitel dargestellt, die auf einander gestapelt werden.  Jedes Kapitel ist ein transparentes Plastikblatt (oder eine Schicht in einem Computerbild) auf dem die Elektron-Dichte Verteilung durch Formzeilen dargestellt wird.
Der folgende Jobstep ist, die Elektron-Dichte Karte zu deuten.  Ein kritischer Faktor ist die Zerlegung der Röntgenstrahlanalyse, die durch die Zahl den zerstreuten Intensität festgestellt wird, die in der Fourier Synthese verwendet werden.  Eine Zerlegung von 6 A deckt den Kurs der Polypeptidkette aber weniger anderer struktureller Details auf.  Der Grund ist, daß Polypeptidketten zusammen packen, damit ihre Mitten zwischen 5 und 10 A auseinander sind.  Karten an der höheren Zerlegung sind erforderlich, Gruppen Atome, die von 2.8 bis 4.0 A auseinander liegen, und einzelne Atome abzugrenzen, die zwischen 1.0 und 1.5 A auseinander sind.  Die entscheidende Zerlegung einer Röntgenstrahlanalyse wird durch den Grad der Verkollkommnung des Kristalles festgestellt.  Für Proteine ist dieses, das Zerlegung begrenzt, normalerweise ungefähr 2 A.
Die Strukturen von mehr als 300 Proteinen sind an der Atomzerlegung aufgeklärt worden.  Wissen ihrer ausführlichen molekularen Architektur hat Einblick zur Verfügung gestellt, in wie Proteine andere Moleküle erkennen und binden, in wie sie als Enzyme arbeiten, wie sie sich falten und wie sie entwickelten.