Piccole e Wide Angle X-Ray Scattering Studi di macromolecole biologiche in soluzione
Summary
La dimostrazione dell'angolo piccolo e grande X-ray scattering (SWAXS) procedura è diventato determinante per lo studio delle macromolecole biologiche. Attraverso l'uso della strumentazione e procedure di metodi angolari specifici e preparazione, i dati sperimentali dei SWAXS visualizza la caratterizzazione atomica e nano-scala di macromolecole.
Abstract
In questo lavoro, piccole e Wide Angle X-ray Scattering (SWAXS) analisi delle macromolecole è dimostrata attraverso la sperimentazione. SWAXS è una tecnica in cui i raggi X sono elasticamente sparsi da un campione disomogeneo nel nm-gamma a piccoli angoli (tipicamente 0.1 – 5 °) e angoli di larghezza (in genere> 5 °). Questa tecnica fornisce informazioni circa la forma, le dimensioni e la distribuzione di macromolecole, distanze caratteristici di materiali parzialmente ordinati, dimensioni dei pori, e superficie-volume di rapporto. Piccolo angolo X-ray Scattering (SAXS) è in grado di fornire informazioni strutturali di macromolecole tra 1 e 200 nm, mentre Wide Angle X-ray Scattering (WAXS) può risolvere ancora minore spaziatura Bragg di campioni tra 0,33 e 0,49 nm nm basata sulla configurazione del sistema specifico e rivelatore. La distanza è determinata dalla legge di Bragg e dipende dalla lunghezza d'onda e angolo incidente.
In un esperimento SWAXS, i materiali possono essere solidio liquido e può contenere solidi, liquidi o gassosi domini (cosiddette particelle) dello stesso materiale o di un altro in qualsiasi combinazione. Applicazioni SWAXS sono molto ampie e comprendono colloidi di tutti i tipi: metalli, materiali compositi, cemento, olio, polimeri, materie plastiche, proteine, alimenti e prodotti farmaceutici. Per campioni solidi, lo spessore è limitata a circa 5 mm.
L'utilizzo di un laboratorio strumento basato SWAXS è dettagliata in questo articolo. Con il software a disposizione (ad esempio, GNOM-ATSAS 2,3 pacchetto D. Svergun EMBL-Amburgo e software EasySWAXS) per il sistema SWAXS, un esperimento può essere condotto per determinare alcuni parametri di interesse per il campione dato. Un esempio di un esperimento macromolecola biologica è l'analisi del 2% in peso di lisozima in una base di acqua tampone acquoso che possono essere scelti e preparati con numerosi metodi. La preparazione del campione segue le istruzioni riportate nella sezione Preparazione dei campioni. Attraverso la sperimentazione SWAXS,importanti parametri strutturali di lisozima, ad esempio, il raggio di girazione, possono essere analizzati.
Protocol
Representative Results
Discussion
La procedura comparativa del sistema SWAXS consente numerose variabili che devono essere determinati da analisi sperimentale. I parametri che vengono raggiunti dalla analisi può essere utilizzato per scopi diversi a seconda del campione e la configurazione sperimentale. SAXS fornisce informazioni su scala nanometrica dimensioni e la forma dell'oggetto, mentre WAXS si concentra sulla struttura atomica e micro-scala (ad esempio reticolo molecolare, cellulare simmetria unità di misura). Più specificamente, …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vorremmo ringraziare il Dott. Manfred Kriechbaum di XRS Hecus e l'Istituto di Biofisica e della Ricerca Nanosystems presso l'Accademia Austriaca delle Scienze a Graz, in Austria. LL e XW sono stati sostenuti in parte da US Department of Energy, sotto NERI-C Award No. DE-FG07-07ID14889, e US Nuclear Regulatory Commission, sotto Award n NRC-38-08-950. Lo strumento SWAXS è supportato anche in parte da US Department of Energy, sotto Award 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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