Analiza structurala prin raze x
Download
1 / 36

Analiza structurala prin raze X - PowerPoint PPT Presentation


  • 127 Views
  • Uploaded on

Analiza structurala prin raze X. Transformata Fourier si cristalografia de raze X. Cea mai mare putere a rezolutiei pentru determinarea structurilor macromoleculelor si complexelor macromoleculare.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Analiza structurala prin raze X' - rania


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Analiza structurala prin raze x
Analiza structurala prin raze X

Transformata Fourier si cristalografia de raze X

Cea mai mare putere a rezolutiei pentru determinarea structurilor macromoleculelor si complexelor macromoleculare


Matematic: transformata Fourier si inversa ei convertesc dintre doua domenii (“spatii”) r (exemplu: spatiu sau timp) si domeniul k (exemple: momente sau frecvente)


Transformata fourier
Transformata Fourier dintre doua domenii (“spatii”) r (exemplu: spatiu sau timp) si domeniul k (exemple: momente sau frecvente)


Pierderea fazei prin transformata Fourier inversa unidirectionala

Daca se considera faza corecta

Faza incorecta (=0)


In doua dimensiuni (xy) unidirectionala

Aranjare hexagonala a “pick”-urilor

Amplitudine si faza


Unele componente au fost sterse unidirectionala

Se regaseste distributia initiala

Componente de amplitudini mici au continut redus de informatie


Aplicatie metoda de reduce a zgomotului
Aplicatie unidirectionala: metoda de reduce a zgomotului

1. Transformata Fourier a unui obiect zgmotos

2. Se substituie anumite componente de amplitudine mica din transformata Fourier

= 0

3. Se face transformata Fourier inversa


Doar o sectiune prin transformata Fourier unidirectionala

Distorsiunesemnificativadaca se folosestedoar un numarredus de coordonatepentrureconstructie


Exemplu de design experimental
Exemplu de unidirectionaladesign experimental

Imaginea de difractie a cristaluluiestetrasformata Fourier a structurii



Difractia pe doua obiecte punctiforme
Difractia unidirectionalapedouaobiectepunctiforme


  • Imaginea de difractie F(S) este data de:


Pentru un obiect macroscopic constand din mai multe puncte cu diverse puteri de imprastiere
Pentru unidirectionala un obiect macroscopic constand din maimultepuncte cu diverse puteri de imprastiere:


Densitatea electronica a structurii proteinei poate fi obtinuta din inversa transformatei Fourier a imaginii de difractie


In microscopie inversa transformatei fourier este facuta de catre
In obtinuta din inversa transformatei Fourier a imaginii de difractiemicroscopie, inversatransformatei Fourier estefacuta de catre

lentile!


  • Oglinzile de raze nu au rezolutiei suficienta pentru o singura proteina.

  • Puterea radiatiei ar trebui sa fie prea mare iar proteina ar fi ….

denaturata


Procedeu general
Procedeu general: suficienta

  • Se inregistreaza imaginea de difractie a cristalului proteic

  • Se calculeaza inversa transformatei Fourier

  • Dezavantaj: se pierde informatia de faza


Problema fazelor
Problema fazelor suficienta

  • Metode prin care se incearca cunoasterea fazelor

  • Cea mai folosita metoda: inlocuirea cu atomi grei



Retea cristalina in spatiul real reciproc
Retea obtine o image continua ci spoturi de difractiecristalina in spatiul real/reciproc


  • Pentru un cristal proteic celula unitara este formata din una sau mai multe molecule


Cristalografia de raze x a proteinelor
Cristalografia de raze X a proteinelor genera cristalul doar prin translatii

http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/cgi-bin/pdbsum/GetPage.pl?template=highlights.html&pdbcode=n/a&highlights=TRUE


Producerea unor cristale adecvate
Producerea unor cristale adecvate genera cristalul doar prin translatii

Monoscrital cu geometrie si marime potrivita

Transparente

Fara neomogenitati

Fara culoare sau indice de refractie

Adecvate

Neadecvate

In mod obinuit, neadecvate


Metoda picaturii
Metoda “picaturii” genera cristalul doar prin translatii


Robot pentru metoda picaturii
Robot pentru metoda picaturii genera cristalul doar prin translatii


  • Se incepe cu o concentratie de proteina de 2-50 mg/ml genera cristalul doar prin translatii

  • Nu trebuie sa contina contaminanti (alte proteine, virusuri)

  • Fara proteine impachetate gresit

  • Fara aditivi chimic care nu sunt necesari la stabilitate

  • Proteinele cu capete mai putin flexibile cristalizeaza mai bine

  • Dimensiunea optima a cristalului: ~0,1 mm


Exista kituri comerciale petru screening de cristalizare
Exista kituri comerciale petru “screening” de cristalizare

http://www.jenabioscience.com/cms/en/1/browse/631_macromolecular_crystallography.html


Parametri importanti
Parametri importanti: cristalizare

  • Concentratia proteinei

  • Tipurile de sare si concentratia lor

  • pH

  • Tipul si concentratia surfactantilor

  • Temperatura

  • Viteza de cristalizare


Detector ccd charge coupled device
Detector CCD ( cristalizarecharge-coupled device)



Sincrotron
Sincrotron cristalizare


Imaginea de difractie
Imaginea de difractie cristalizare


Determinarea fazei inlocuirea cu atomi grei
Determinarea cristalizarefazei, inlocuirea cu atomigrei

Cristalizare in solutie care contineatomigrei


Calcularea densitatii elecronice si rafinarea structurilor
Calcularea densitatii elecronice si rafinarea structurilor cristalizare

http://www.netsci.org/Resources/Software/Struct/xray.html


ad