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SAXSpace系統 | 高效且穩定的SAXS研究

SAXSpace系統 | 高效且穩定的SAXS研究
安東帕  2021-11-19  |  閱讀:977

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用線準直測量低濃度且易受輻射影響的生物樣品的小角X-射線散射 (SAXS) ,可以確保短的測量時間,并且得到滿足分析低分辨率的3D結構的高超數據質量。



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生物樣品的SAXS



SAXS 可以為生物樣品,如蛋白質、RNA、DNA及其復合物等在近乎自然狀態的溶液條件下提供非常有價值的結構信息。但是,得到生物材料的高質量SAXS數據是非常復雜的,這是由于低樣品濃度使得散射曲線信噪比低,并且樣品穩定性低。

線準直提供了克服這些挑戰的獨特優勢:

  • 相比較于點準直,提高了信噪比

  • 良好的樣品穩定性(沒有輻射損害所致的樣品變性)

  • 高分辨率(例如,更小的散射矢量)及高通量以確保測量時間短

為了數據解析和結構研究,使用標準程序對線模糊化的SAXS數據進行評估。



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實驗和結果



在這個研究中,將實驗室SAXS儀器線準直(封閉靶SAXSpace系統)與點準直(旋轉陽極靶系統)測量的lysozyme蛋白溶液(5 mg/ml)的散射曲線進行比較。兩個實驗的曝光時間和qmin是一樣的。

線準直測得的數據消模糊后的1D散射曲線和對距離分布函數p(r)與點準直得到的完全相符(圖1)。

圖1:lysozyme的徑向密度分布:理論與實驗數據相比較

使用GIFT1程序中IFT運算法則。

消模糊后的數據使用DAMMIF2程序,進行低分辨率模型的重建。如圖2所示,晶體結構(PDB132I)顯然與低分辨率的輪廓相符合。

圖2:lysozyme和transportin-1低分辨率3D輪廓模型

更進一步的SAXS數據在100 kDa 人類核轉運受體transportin-1蛋白濃度為8 mg/ml下記錄。 如觀察到的lysozyme,DAMMIF程序由線準直下測得的散射數據得到的低分辨率模型與晶體結構(PDB 4FDD)完全一致。這表明,使用線準直的得到的SAXS數據很好地適合于研究溶液中的生物樣品。

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