Pequeñas y Wide Angle X-Ray Estudios de dispersión de macromoléculas biológicas en disolución
Summary
La demostración de rayos X de pequeño ángulo y gran dispersión (SWAXS) procedimiento ha resultado fundamental en el estudio de macromoléculas biológicas. Mediante el uso de la instrumentación y los procedimientos de los métodos de ángulo específico y la preparación, los datos experimentales de los SWAXS muestra la caracterización atómica y nano escala de macromoléculas.
Abstract
En este trabajo, Ángulo Pequeño y Gran dispersión de rayos X (SWAXS) el análisis de las macromoléculas se demuestra a través de la experimentación. SWAXS es una técnica en la que los rayos X son elásticamente dispersada por una muestra homogénea en el rango de nm-en ángulos pequeños (típicamente 0,1 – 5 °) y ángulos anchos (típicamente> 5 °). Esta técnica proporciona información sobre la forma, el tamaño y la distribución de las macromoléculas, distancias características de materiales parcialmente ordenados, tamaños de poros, y la relación de superficie a volumen. De ángulo pequeño dispersión de rayos X (SAXS) es capaz de entregar información estructural de macromoléculas entre 1 y 200 nm, mientras que Wide Angle X-ray (WAXS) puede resolver aún más pequeño espaciamiento de Bragg de muestras entre 0,33 nm y 0,49 nm basado en la configuración específica del sistema y el detector. La separación se determina a partir de la ley de Bragg y es dependiente de la longitud de onda y ángulo de incidencia.
En un experimento SWAXS, los materiales pueden ser sólidoso líquido, y puede contener dominios de sólidos, líquidos o gaseosos (denominadas partículas) del mismo material o de otro en cualquier combinación. SWAXS aplicaciones son muy amplias e incluyen coloides de todo tipo: metales, materiales compuestos, cemento, petróleo, polímeros, plásticos, proteínas, alimentos y productos farmacéuticos. Para muestras sólidas, el espesor está limitado a aproximadamente 5 mm.
El uso de un instrumento de laboratorio basado en SWAXS se detalla en este documento. Con el software disponible (por ejemplo, GNOM-ATSAS 2,3 paquete por D. Svergun EMBL-Hamburgo y software EasySWAXS) para el sistema SWAXS, un experimento puede llevarse a cabo para determinar algunos parámetros de interés para la muestra dada. Un ejemplo de un experimento de macromolécula biológica es el análisis de 2% en peso de lisozima en un tampón acuoso a base de agua que puede ser elegido y preparado a través de numerosos métodos. La preparación de la muestra sigue las directrices indicadas a continuación en la Preparación de la sección de muestra. A través de la experimentación SWAXS,importantes parámetros estructurales de la lisozima, por ejemplo, el radio de giro, se puede analizar.
Protocol
Representative Results
Discussion
El procedimiento comparativo del sistema SWAXS permite numerosas variables que deben determinarse a partir del análisis experimental. Los parámetros que se alcanzan a partir del análisis puede ser usada para fines diferentes de acuerdo con la muestra y la configuración experimental. SAXS proporciona información acerca de nano-escala de tamaño y la forma del objeto, mientras que WAXS se centra en la estructura atómica y micro escala-(por ejemplo, red molecular, celda unidad simetría dimensión). Más esp…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nos gustaría dar las gracias al Dr. Manfred Kriechbaum de XRS Hecus y el Instituto de Biofísica y nanosistemas Investigación de la Academia Austriaca de Ciencias en Graz, Austria. LL y XW se apoya en parte por EE.UU. Departamento de Energía, bajo NERI-C Laudo No. DE-FG07-07ID14889 y los EE.UU. Comisión de Regulación Nuclear, bajo la Donación No. NRC-38-08-950. El instrumento SWAXS también es apoyado en parte por el Departamento de Energía de EE.UU., bajo la Donación No. DE-NE0000325.
Materials
| Name of the products | Company |
| The System3 Small- and Wide-Angle X-Ray Scattering (SWAXS) Camera | Hecus XRS and IBN, Graz, Austria |
| GNOM | ATSAS 2.3 package by D. Svergun EMBL-Hamburg |
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