蛋白质晶体衍射数据收集方法的研究

来源 :中国科学院物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:catx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文主要描述与衍射数据收集相关的两个工作:第一,通过微扰变性的方法精确测量晶体学温度因子,并且由此分析预测蛋白质的活性位点;第二,改进了一种无套圈和母液的蛋白质晶体的安装方法。   精确测量晶体学温度因子一直是蛋白质晶体学的一个重要目标。晶体学温度因子包含两方面的信息:第一,晶体内原子绕其平衡位置的热运动随时间的平均偏移(Dynamic disorder);第二,因晶体缺陷引起的原子位置在不同晶胞中占有位置的变化(Static disorder)。分子的运动信息对解释其分子的属性和功能,比如蛋白质与底物的结合和分子构象的柔性等是菲常重要的。因此精确测量晶体学温度因子是非常必要的。   以前的研究结果表明,盐酸胍和尿素等有机溶剂可以使蛋白质变性,并且酶变性过程中活性丧失先于分子整体构象的变化。采用类似的方法将蛋白质晶体在低于3摩尔的盐酸胍溶液中快速浸泡,然后对晶体速冻,则晶体形成一个微扰态的系综。结果表明,在不同环境下多次测量的温度因子的平均值比某一次即便是高分辨率晶体结构的温度因子更精确和更可靠。这种方法在没有高分辨率衍射数据的情况下更有用。   基于酶在变性过程中活性部位空间结构变化先于分子整体构象的变化,采用低浓度变性剂浸泡的方法来微扰晶体的结构,通过比较天然和变性晶体结构温度因子的方法来预测蛋白质的活性残基。结果表明,预测出的残基相互连结,以网状结构覆盖了大部分蛋白质与底物的结合位点。这个方法对正确识别蛋白质活性位点,揭示蛋白质的功能有重要的意义。   另一方面的工作是改进了一种无套圈和母液的蛋白质晶体安装方法。蛋白质晶体的安装是数据采集的一个非常重要的步骤,有效地安装蛋白质晶体将影响到衍射数据的数量和质量。基于Watanabe等人发明的一种无套圈的蛋白质晶体安装方法,简化并改进了这种方法。晶体安装系统包括如下几个组成部分:一根自制的毛细玻璃管,固定毛细玻璃管的底座,一台气体质量流量控制器,一台用于吸气的真空泵。改进方法与目前最流行的套圈方法的操作步骤几乎完全相同,因此我们希望这种方法也能实现自动化。采用这种无套圈和母液的蛋白质晶体安装方法具有如下优点:衍射信号的信噪比更高,衍射数据的Rsym值更低,晶体的冷冻速度更快,晶体对于X-光的吸收更少,因此数据收集过程中晶体的辐射损伤更少。此外笔者发现这种方法可以延伸到在未浸泡任何防冻液的情况下速冻生物大分子晶体,这尤其适合于找不到合适防冻剂的晶体。我们现在经过优化操作步骤尤其是提高冷冻速度,在未浸泡任何防冻剂的条件下,采用无套圈方法采集数据时,数据质量与采用标准套圈方法采集的数据已经非常接近了。希望这种改进的方法在大分子晶体学中有更广泛地应用。
其他文献
本论文主要以Pb基铁磁性—非铁磁性核壳链状异质结构纳米线阵列作为研究对象,着重研究了Fe—Pb、FeCo—Pb、Ni—Pb纳米线阵列的制备及其形貌、结构以及磁性能随退火温度变化的
声子晶体是20世纪90年代提出的一种新概念、新声学功能材料,受到各国科研机构和学者的广泛关注。声子晶体作为一种周期性的弹性结构具有许多重要的性质,如:表面态、缺陷态、A
近年来,高里德堡原子在强外场中的光吸收现象引起人们广泛的关注,它是研究和发展量子混沌概念的一个典型实例。半经典闭合轨道理论由于具有物理图像清晰、应用范围广泛等特点,被
十三岁,揭衣初涉水的年纪,春林初盛,幽谷有清澈的鸟语。世界是身畔活泼的溪流,远远地发源,又热情地奔向远方。  然而,当我迈进十三岁的门槛,等待我的既没有露珠,更没有鲜花,我等来的是人生中第一个跟头!小升初考试,毕业生们首先在各自的管区参加第一轮预选,优秀者到镇上参加复选,争夺50个入场券。平时稳居班级第一的我,竟然初选就名落孙山。那夜,父亲的烟头在暗影里一闪一闪,亮了很久。半夜醒来,还听见他和母亲
期刊
尽管理论上在三十年前已经预言了ηb介子的存在,但到目前为止在实验上还没有观测到。本论文研究中我们开发了一个被称作EtabFDC的软件包,它针对ηb的树图产生过程,面向即将竣工
学位
本论文主要对高能物理中重介子的产生以及重夸克偶素衰变的几个过程进行了理论研究。包括:(1)光子产生中的D+s-D-s不对称;(2)0-+三胶子胶球质量的QCD求和规则计算;(3)ηb→J/ψ
学位
随着穆斯堡尔谱学和应用的发展,对穆斯堡尔谱仪提出了新的要求,特别是在仪器集成度和灵活性方面。早在多年前,欧美等国已经展开了小型化的穆斯堡尔谱仪研制,而我国在穆斯堡尔谱仪
发光二极管(LED)是一种电致发光的光电子半导体器件。它具有工作电压低、响应速度快、环保、节能等很多优点。近年来LED芯片制作和封装技术进展迅速,LED的功率和发光效率都有
蛋白质是生命活动的基本物质。它是一种由氨基酸聚合而成的链状大分子,具有多种多样的生物学功能。这些特异性的生物学功能通常取决于蛋白质的天然空间构象。而蛋白质分子的
随着全光网络的不断发展,光纤喇曼放大器(FRA)由于具有增益高、带宽大、噪声系数低、可分布式放大等优点,成为全球光通信的研究热点。而FRA的噪声特性是FRA的关键特性之一,对