Onthaal aan Moleculaire Post!

U moet registreren alvorens u op onze forums kunt posten of onze geavanceerde eigenschappen gebruiken. Register nu! Zijn Vrij en Snel!

Reeds geregistreerd? Login nu hieronder.

De Naam van de gebruiker:

Wachtwoord:

Herinner me?

Vergat reeds geregistreerd en uw wachtwoord? Klik hieronder om het terug te krijgen.

Krijg Verloren Wachtwoord terug

Treed nu toe - het is snel en vrij!

De moleculaire Post is overal het grootste netwerk van onderzoekers, wetenschappers en wetenschapsminnaars!

De recente Posten van het Forum

De Kristallografie van de röntgenstraal

De Kristallografie van de RÖNTGENSTRAAL openbaart Driedimensionele Structuur in AtoomDetail

De eiwit structuur en de functie zijn verrijkt door x-ray kristallografie, een techniek die de nauwkeurige driedimensionele posities van de meeste atomen in een eiwitmolecule kan openbaren.
De kristallen van de proteïne van belang zijn nodig omdat de techniek vereist dat alle molecules precies georiënteerd zijn.  De kristallen kunnen vaak worden verkregen door ammoniumsulfaat of een ander zout aan een geconcentreerde oplossing van proteïne toe te voegen om zijn oplosbaarheid te verminderen.
Het voorbeeld, myoglobin kristalliseert in een 3M ammoniumsulfaat.  Het langzame zouten keurt de vorming van hoogst bevolen kristallen in plaats van amorfe precipitaten goed.  Sommige proteïnen kristalliseren gemakkelijk, terwijl anderen dit doen slechts nadat veel inspanning in het vinden van de juiste voorwaarden is besteed.  Crystalliztion is een kunst; de beste vaklieden hebben groot volharding en geduld, evenals een gouden aanraking.  De meer en meer grote en complexe proteïnen worden gekristalliseerd.
De drie componenten in een x-ray kristallografische analyse zijn een bron van röntgenstralen, een eiwitkristal, en een detector.  Een straal van röntgenstralen van golflengte 1.54 A wordt geproduceerd door elektronen tegenover een koperdoel te versnellen.  Een smalle straal van röntgenstralen slaat het eiwitkristal.  Een deel van het gaat rechtstreeks door het kristal; de rest is verspreid in diverse richtingen.  De verspreide (of gebogen) stralen kunnen door x-ray film, het zwart maken van de emulsie die evenredig aan de intensiteit van de verspreide röntgenstraal, of door een elektronische detector in vaste toestand worden ontdekt is. De fundamentele fysieke principes die aan de techniek ten grondslag liggen zijn

1. De elektronen verspreiden röntgenstralen.  De omvang van de golf die door een atoom wordt verspreid is evenredig aan zijn aantal elektronen.  Aldus verspreidt een koolstofatoom sterk zes keer zo zoals een waterstofatoom.
2. De verspreide golven combineren opnieuw.  Elk atoom draagt tot elke verspreide straal bij.  De verspreide golven versterken elkaar bij de film of detector als zij in fase (in stap) daar zijn, en zij annuleren elkaar als zij uit fase zijn.
3. De manier waarin de verspreide golven opnieuw combineren hangt slechts van de atoomregeling af.

Het eiwitkristal wordt opgezet in een haarvat en in een nauwkeurige richtlijn met betrekking tot de röntgenstraal en de film geplaatst.  Processional motie van het kristal resulteert in een x-ray foto die uit een regelmatige serie van vlekken genoemd bestaat bezinningen.  De intensiteit van elke vlek wordt gemeten.  Deze intensiteit is de fundamentele experimentele gegevens van een x-ray kristallografische analyse.  De volgende stap is een beeld van de proteïne van de waargenomen intensiteit opnieuw op te bouwen.  In de lichte microscopie of elektronenmicroscopie, worden de gebogen stralen geconcentreerd door lenzen om een beeld direct te vormen.  Nochtans, bestaan de lenzen voor het concentreren van röntgenstralen niet.  In plaats daarvan, wordt het beeld gevormd door een wiskundige relatie toe te passen genoemd een transformatie van Fourier.  Voor elke vlek, brengt deze verrichting een golf met elektronendichtheid op, de waarvan omvang aan de vierkante wortel van de waargenomen intensiteit van de vlek evenredig is.  Elke golf heeft ook een fase namelijk de timing van zijn kammen en troggen met betrekking tot die van andere golven.  De fase van elke golf bepaalt of het of de golven annuleert versterkt die door andere vlekken worden bijgedragen.  Deze fasen kunnen uit de goed-begrepen diffractiepatronen worden afgeleid die door de tellers van de zwaar-atoomverwijzing zoals uranium of kwik bij specifieke plaatsen in de proteïne worden veroorzaakt.

Het stadium is toen plaatste voor de berekening van een elektron-dichtheid kaart, die de dichtheid van elektronen bij een groot aantal regelmatig uit elkaar geplaatste punten in het kristal geeft.  Deze driedimensionele wordt de elektron-dichtheid distributie door een reeks parallelle secties vertegenwoordigd die bovenop elkaar worden gestapeld.  Elke sectie is een transparant plastic blad (of een laag in een computerbeeld) waarop de elektron-dichtheid distributie door contourlijnen wordt vertegenwoordigd.
De volgende stap is de elektron-dichtheid kaart te interpreteren.  Een kritieke factor is de resolutie van de x-ray analyse, die door het aantal verspreide intensiteit bepaald wordt die in de synthese van Fourier wordt gebruikt.  Een resolutie van 6 A openbaart de cursus van de polypeptideketting maar weinig andere structurele details.  De reden is dat de polypeptidekettingen samen inpakken zodat hun centra tussen 5 en 10 A apart zijn.  De kaarten bij hogere resolutie zijn nodig om groepen atomen, die van 2.8 tot 4.0 A apart liggen, en individuele atomen te omlijnen, die tussen 1.0 en 1.5 A apart zijn.  De uiteindelijke resolutie van een x-ray analyse wordt bepaald door de graad van perfectie van het kristal.  Voor proteïnen, is deze beperkende resolutie gewoonlijk ongeveer 2 A.
De structuren van meer dan 300 proteïnen zijn nader toegelicht bij atoomresolutie.  De kennis van hun gedetailleerde moleculaire architectuur heeft inzicht verstrekt in hoe de proteïnen erkennen en andere molecules binden, hoe zij als enzymen functioneren, hoe zij vouwen, en hoe zij evolueerden.