Analiza structurala prin raze x
Sponsored Links
This presentation is the property of its rightful owner.
1 / 36

Analiza structurala prin raze X PowerPoint PPT Presentation


  • 114 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

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.

Download Presentation

Analiza structurala prin raze X

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

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


Pierderea fazei prin transformata Fourier inversa unidirectionala

Daca se considera faza corecta

Faza incorecta (=0)


In doua dimensiuni (xy)

Aranjare hexagonala a “pick”-urilor

Amplitudine si faza


Unele componente au fost sterse

Se regaseste distributia initiala

Componente de amplitudini mici au continut redus de informatie


Aplicatie: 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

Distorsiunesemnificativadaca se folosestedoar un numarredus de coordonatepentrureconstructie


Exemplu de design experimental

Imaginea de difractie a cristaluluiestetrasformata Fourier a structurii


Difractia pe un singur punct


Difractiapedouaobiectepunctiforme


  • Interferenta constructiva daca rS=0,+1, +2,

  • Interferenta destructiva daca rS=+1/2, +3/2,

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


Pentru 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, inversatransformatei Fourier estefacuta de catre

lentile!


  • Nu exista microscop de raze X cu rezolutie si sensibilitate suficienta

  • 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:

  • Se inregistreaza imaginea de difractie a cristalului proteic

  • Se calculeaza inversa transformatei Fourier

  • Dezavantaj: se pierde informatia de faza


Problema fazelor

  • Metode prin care se incearca cunoasterea fazelor

  • Cea mai folosita metoda: inlocuirea cu atomi grei


  • Un specific al difractiei pe cristale macroscopice: nu se obtine o image continua ci spoturi de difractie


Reteacristalina in spatiul real/reciproc


  • Celula unitara: cea mai mica unitate din care se poate genera cristalul doar prin translatii

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


Cristalografia de raze X a proteinelor

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

Monoscrital cu geometrie si marime potrivita

Transparente

Fara neomogenitati

Fara culoare sau indice de refractie

Adecvate

Neadecvate

In mod obinuit, neadecvate


Metoda “picaturii”


Robot pentru metoda picaturii


  • Se incepe cu o concentratie de proteina de 2-50 mg/ml

  • 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

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


Parametri importanti:

  • Concentratia proteinei

  • Tipurile de sare si concentratia lor

  • pH

  • Tipul si concentratia surfactantilor

  • Temperatura

  • Viteza de cristalizare


Detector CCD (charge-coupled device)


Sursa: anod rotitor sau sincrotron


Sincrotron


Imaginea de difractie


Determinareafazei, inlocuirea cu atomigrei

Cristalizare in solutie care contineatomigrei


Calcularea densitatii elecronice si rafinarea structurilor

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


  • Login