Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лазуркина Ю.С. -> "Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот" -> 13

Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот - Лазуркина Ю.С.

Лазуркина Ю.С. Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот — Наука, 1967. — 343 c.
Скачать (прямая ссылка): fizmetodiisledovaniyabelkov1967.djvu
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 133 >> Следующая

Fm = Fhkl + /я — 2 // fHt (6)
/=i
Оценивая разницу в интенсивности отражений исходного и мо дифицированного белка и используя специальные расчетные приемы (см. ниже), можно определить координаты тяжелого атома в элементарной ячейке Хн, Ун, zh• Зная их, можно теоретически рассчитать как модуль, так и фазу вектора /я, определяющего рассеяние тяжелым атомом.
Рассмотрим теперь графический прием определения фаз структурных амплитуд, предложенный Харкером [42] (рис. 11). Пусть из экспериментальных данных мы определили только модули | Fm \ и
\Ffk)l т. е. модули структурных факторов ^модифицированного белка и белка с тяжелым металлом для определенного отражения с индексами hkl
В комплексной плоскости конец вектора Fhki попадает на окружность радиуса \Fhki I- Наша задача состоит в том, чтобы найти ориентацию этого вектора, определяемую углом фш* Построим в этой же плоскости уже известный нам заранее вектор /я4. Для удобства отложим от начала координат не вектор /я^ а противоположный
ему вектор—/^ и проведем из его конца окружность радиусом [ Fm\
Для двух точек пересечения окружностей с радиусами | Fm I и
\Fhki\ будет справедливо соотношение (6).
35
Одна из точек пересечения определяет истинную ориентацию вектора Рш> т. е. искомое решение. Чтобы сделать выбор между двумя точками пересечения, берется другая производная белка. Она должна содержать тяжелый атом, присоединенный уже к другому участку белковой молекулы, так, чтобы вектор f , соответ-
ствующий рассеянию тяжелым атомом во второй производной, имел ориентацию, отличную от ориентации вектора /я,. Для второй про-
Рис. 11. Диаграмма Харкера, иллюстрирующая метод определения фаз структурных амплитуд в методе полиизоморфного замещения
изводной на той же диаграмме делается точно такое же построение. Две производные должны дать одно общее пересечение с окружностью радиуса \ Fm |, соответствующее истинной ориентации Fhki Для исходного кристалла. Таким образом определяется угловая ориентация вектора Fhki, т. е. фаза <рш структурной амплитуды для кристаллов исходного немодифицированного белка.
Подобный графический метод определения фаз структурных амплитуд можно использовать, если приходится иметь дело с небольшим числом рефлексов. Например, для расчета третичной структуры миоглобина с разрешением 6 А был применен этот простой графический метод [43]. Однако для более детального анализа, в котором использовались 9600 отражений, расчет фаз вели на вычислительных машинах [44].
Для того чтобы определить фазы структурных амплитуд белковых кристаллов этим методом, необходимо выполнение ряда очень важных условий. Во-первых, метка должна присоединяться специфично к определенной группе. Во-вторых, кристаллы белка, содержащего атомы тяжелых металлов, должны быть подобны кристаллам немодифицированного белка; введение тяжелого атома в белковую молекулу не должно ее деформировать и менять характер упаковки молекул в кристалле. Весь расчет основан на том, что положение всех атомов белковой молекулы в элементарной ячейке не изменяется, за исключением появления нового дополнительного центра рассеяния. Тяжелые атомы должны играть роль так называемых изоморфных добавок.
Получение различных производных белков с изоморфными добавками экспериментально задача очень трудная и рациональных методов ее решения пока нет. Известен один надежный метод химической модификации белков — присоединение пара-хлормеркурибензоата к сульфгидрильным группам. Последовательная метка различных сульфгидрильных групп гемоглобина позволила получить необходимые данные для расчета фаз структурных амплитуд для кристаллов этого белка [45]. Если в белке нет сульфгидрильных групп, для получения изоморфных добавок используют ионы, содержащие атомы тяжелых металлов, так как никакая другая химическая модификация белка до сих пор успеха не дала К В этом случае важно добиться специфического присоединения ионов к небольшому числу групп белковой молекулы, в противном случае становится невозможным определение координат тяжелых атомов. Очень часто для получения необходимых производных кристаллы белка, достигшие достаточных размеров, помещают в растворы, содержащие необходимые ионы. Ионы могут диффундировать в кристалл, не нарушая его симметрии, и далее присоединяться к определенным группам на поверхности белковых молекул.
В настоящее время задача получения кристаллов производных белков с изоморфными добавками — одна из наиболее трудных проблем на пути полной расшифровки их структуры. Практика показывает, что двух производных оказывается недостаточ* но для того, чтобы определить фазы с необходимой точностью. Окружности могут пересекаться не в одной точке за счет ошибок в измерении интенсивностей рефлексов, погрешностей в определении координат тяжелых атомов, а также за счет неполного изоморфизма. При использовании нескольких производных обычно удается зафиксировать область, в которой могут заключаться
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 133 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed