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有关地下金属探测器的联动设备的控制(二)

文章来源:北京圣火大地科技www.bjshdd.com

常用的晶体衍射强度的记录有两种方式。一种是将晶体所产生的衍射光束点id录在 底片上,如经典的感光胶片,然后,用扫描仪阅读衍射强度。近年来发展起来的像板探测器,实际上是用俅板取代了感光胶片,免除了显影、定影等麻烦。另一种方法娃多丝正比面地下金属探测器,先将衍射光束光子信号转换为电子信号,冉处理为衍射强度。还可以采用 CCD技术,使数据采集楮度和信号转换速度得到较大的提高。这非常重要,因为生物大分子品体结构解析的分辨率和精度主要取决于晶体衍射数据采集的质a和楮度。

多波长反常散射法成为近年来发展较快的一种方法。生物大分子中通常含有金属离 子或重原子,不同的原子对不同波长的X射线具有特征的反常散射效应。同步辐射光源具有强度髙、单色性好、波长连续可调的特点,在进行生物大分子晶体衍射实验时,如果晶 体中含有金属离子或重原子,则可以将同步辐射光源的波长调整到对应原子反常散射明显的位罝,获得反常散射数据,从而进行晶体结构的解析。

生物大分子的二级结构常常是螺旋结构(如蛋白质中的a螺旋和DNA的双螺旋>, 其特点是每一圈螺旋中(即每一周期)包含一定数虽的、散射能力相同的结构单元。具有螺旋结构的生物大分子,其X射线衍射图有相应的特点。凡是衍射图上具有这些特点的 物质,如纤维状蛋白质、DNA,其结构均为螺旋结构。

利用从衍射图得到的衍射数据,可以分析出晶胞内三维空间的电子密度分布,确定结 构模型。下面以肌红蛋白为例加以说明。肌红蛋白相对分子质ift为18 000,含有153个 氨基酸残基,分子中有1 200个原子(不包括氢原子)。为了定出分子中所有原子的位置, 需要测讨大约20 000个衍射点的强度并计算其位相角。第一阶段分析到6人的水平,定 出多肽链和正铁血红素的位罝,其中棒状结构符合a螺旋的特征,推箅出a螺旋约占残基总数的70%。进一步分析提高到2人的水平,里然不能定出每个原子的位迓,但可以恃定 分子的主要部分是由a螺旋组成,而且是右手螺旋,链必须弯曲、盘绕。其中13〜18个残 基不是a螺旋,一半以上的氨基酸残基能定出种类。再进一步分析到1. 5A的水平,可以 完全弄消楚氨基酸排列顺序。这样,通过X射线衍射的研究,可以确定蛋白质一级、二 级、三级结构。可见X射线衍射分析是研究生物大分子结构的强有力的工具。

用X射线衍射技术分析分子结构时,一般有以下几个步骤:①用实验测定单个品格 的线度和从衍射图中测最衍射点的强度;②根据上述数据,结合其他方法推断原子排列, 得到尝试结构模型,计算这种结构的衍射极大值,然后与实验观察值比较;③修正所提出 的模型,直到计箅结果和实际所得到的数据趋于吻合。

X射线晶体学方法是测定蛋內质结构的主要方法。球状蛋白质是多肽链卷曲成闭的 蛋白质.它和纤维状蛋白不同,构型一般比较复杂。球状蛋白质分子贽大,表面基团的构 象不稳定,要获得有序排列的晶体是比较困难的。所形成的晶体不可能是完尖的堆砌,而 是会在分子之间形成许多大的孔或通逍。这些通道常常出占晶体体积一半以上的溶剂分 子所占有,而溶剂分子的绝大部分在晶体上乂是无序的。晶体中的蛋白质分子之间仅有 少世的区域发生接触,这些区域的相互作用也是较弱的,通常是通过一个或几个溶剂分子 发生作用。蛋白质晶体的形成依赖于一些参数.如pH值、温度、蛋白浓度、溶剂的种类、 沉淀剂的种类以及金属离子和某些蛋白的配基等。

 
 

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