Биофизическая химия. Том 2 - Кантон Ч.
Скачать (прямая ссылка):
постройте для них паттерсоновские карты. Пики с множественными весами
обозначены на рисунке соответствующими цифрами, у остальных пиков -
единичный вес.
13.5. Длина элементарной ячейки одномерного кристалла равна 4 А.
Измеренные интенсивности рассеяния - без учета зависимости/(5) от 5 -
приведены в табл. 13.4. Можно приготовить "тяжелоатомное" изоморфное
производное, для которого в элементарную ячейку добавляется один атом с
рассеивающим фактором, равным 5; интенсивности для производного также
приведены в табл. 13.4.
а. Попытайтесь найти положение тяжелого атома с помощью разностного
синтеза
26-84
402
ГЛАВА 13
Начало координат
0"0"0"0в0"0
РИС. 13.42. Периодическая цепочка атомов.
О О О О О
• • • • • J-
О О О О О
2Я
О О О О О ^
• • • • •
о о о о о
о о о о о
• • • • •
о о о о о
РИС. 13.43. Двумерная кристаллическая решетка.
РИС. 13.44. Паттерсоновская карта.
РЕНТГЕНОВСКАЯ КРИСТАЛЛОГРАФИЯ
403
Таблица 13.4 ИЗМЕРЕННЫЕ ИНТЕНСИВНОСТИ РЕНТГЕНОВСКОГО РАССЕЯНИЯ (к задаче
13.5)
h IFp(h)l2 IFpH(h)l2
0 49 144
1 5 20
2 25 0
3 5 20
4 49 144
5 5 20
6 25 0
7 5 20
Фурье, пользуясь тем, что IFHI * I IFpHl - IFP I I. Убедитесь в том, что
следует рассматривать только дифракционные пятна с И = 0, 1, 2, 3.
Предположите временно, что все фазовые члены равны +1, и проведите
вычисления только для х = 0, R/4, R/2 и 3F/4, где R - длина элементарной
ячейки.
б. Поскольку результат предыдущего задания дает для возможных положений
тяжелого атома два максимума интенсивности, рассчитайте вклад каждого из
них в структурный фактор. Воспользуйтесь данными о фазах, вычисленными
для каждого положения, и интенсивностями, полученными в предыдущей части,
и повторите разностный синтез Фурье. Есть ли какие-нибудь улучшения?
в. Зная, что IFHI = 5, воспользуйтесь методом изоморфного замещения,
описанным в основном тексте, чтобы оценить фазы структурного фактора
Fp(/i) для двух возможных положений тяжелого атома. Теперь, используя тот
критерий, что р(х) должно быть величиной действительной при всех х,
выберите поочередно фазу из четырех возможных вариантов и проведите
синтез Фурье по данным о IFp(/i)l для определения структуры. Отметим, что
каждый синтез дает одну и ту же структуру, за исключением изменений в
начале координат элементарной ячейки и изменения положительного
направления х.
ЛИТЕРАТУРА Общая
Blundell T.L., Johnson L.N., 1976. Protein Crystallography, London,
Academic Press. [Прекрасная современная монография.]
Dickerson R., 1964. X-ray analysis and protein structure. In: The
Proteins, 2rd ed., vol. 2, ed. H. Neurath, New York, Academic Press,
p.603 Eisenberg D., 1970. X-ray crystallography and enzyme structure. In:
The Enzymes, 3rd ed., vol. 1, ed.
P.D. Boyer, New York, Academic Press, p.l Clusker J.P., Trueblood K.N.,
1972. Crystal Structure Analysis: A Primer, London, Oxford Univ. Press.
[Простая, понятная трактовка предмета.]
26*
404
ГЛАВА 13
Специальная
Fraser R.D.B., MacRae Т.Р., 1969. X-ray methods. In: Physical Principles
and Techniques of Protein Chemistry, part A, ed. S.J.Leach, New York,
Academic Press.
GuinierA., 1963. X-Ray Diffraction in Crystals, Imperfect Crystals and
Amorphous Bodies, San Francisco W.H.Freeman and Company. [Применяется
сложный математический аппарат.]
Lipson Н., Taylor С.А., 1958. Fourier Transforms and X-Ray Diffraction,
London, G. Bell and Sons. Matthews B. W., 1974. Determination of
molecular weight from protein crystals, J.Mol. Biol., 82, 513. Stout
G.H., Jensen L.M., 1968. X-Ray Structure Determination: A Practical
Guide, New York, Macmillan.
Глава 14 Другие методы, использующие рассеяние и дифракцию
14.1. Рентгеновская дифракция в волокнах
Подходящие для рентгеноструктурного анализа кристаллы могут быть получены
далеко не для всех макромолекул, представляющих биологический интерес.
Длинные стержнеобразные молекулы, такие, как отдельные а-спирали или ДНК,
не поддаются кристаллизации. Однако из концентрированных гелей,
образующихся при осаждении таких молекул из раствора, можно механически
вытягивать волокна, обладающие частичной упорядоченностью. На рис. 14.1
схематически представлена внутренняя структура нескольких типов волокон.
РЕНТГЕНОВСКОЕ РАССЕЯНИЕ ОТ ВОЛОКОН
Кристаллическое волокно представляет собой так называемую текстуру из
микрокристаллов. Направление одной из осей у всех этих микрокристаллов
одинаково, но относительно этого направления отдельные кристаллы могут
быть повернуты на случайные углы (рис. 14.1, А). Картина рентгеновского
рассеяния от такого волокна будет складываться из рассеяния от
кристаллов, имеющих всевозможные азимутальные ориентации относительно
фиксированной оси. Подобная картина эквивалентна рентгенограмме от
вращающегося монокристалла, изображенной на рис. 13.29, А.
Рентгеновское рассеяние от одного микрокристалла описывается уравнением
(13.65), которое можно записать в сокращенном виде:
Г:умм = FJS)Fl(S) (14.1)
Здесь Fm(S) - молекулярный структурный фактор, или фурье-преобразование
