Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Попов Е.М. -> "Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка" -> 64

Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка - Попов Е.М.

Попов Е.М. Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка — М.: Наука, 1996. — 480 c.
ISBN 5-02-001697-7
Скачать (прямая ссылка): problemabelkat21996.djvu
Предыдущая << 1 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 232 >> Следующая

139
Т а б л и ц а 1.9
Дифракционные данные, полученные с синхротрониым излучением [495]
Белок Разре Рассеивающая Длина Время Размеры кристалла, мм
шение, А плоскость волны, А экспози
ции, ч
Рубредоксин 1,7 hkO 1,74 5 0,50-0,40-0,30
Азурин 2,7 3-D 1,38 2 0,40-0,35-0,12
Фактор роста 6,0 h01 1,74 5 0.30-0,10-0,10
L-Glu-Asp-аза 3,5 h01 1,38 2 0,50-0,05-0,05
ры показали, что при замене излучения запаянной рентгеновской трубки на синхротронную радиацию (при сохранении прочих условий эксперимента) интенсивности пучков дифракционного рассеяния теми же кристаллами белков возрастают более чем в 60 раз и, следовательно, во столько же раз уменьшается время экспозиции. Не сбылись опасения быстрого распада кристаллов в синхротронном потоке. Напротив, из-за уменьшения экспозиции скорость разрушения исследованных объектов оказалась существенно ниже, чем при использовании Ni-отфильтрованной СиКа-радиации. Вместе с упомянутыми достоинствами авторы также отмечают низкое угловое расхождение потока и легкую настраиваемость синхротрона на выбранную длину волны, что облегчает селективную оптимизацию аномальных вкладов фактора рассеяния. В заключении сделан вывод о перспективности нового источника излучения в структурном изучении белков. Действительно, значительное увеличение интенсивности рассеяния, сокращение времени экспозиции, несколько менее жесткие требования к размерам облучаемых кристаллических образцов и ряд других полезных качеств этого источника открыли перед рентгеноструктурным анализом белков неведомые ранее возможности в исследовании микрокристаллических белковых объектов, проведении динамических и иных экспериментов, о некоторых из которых рассказывается ниже. В настоящее время более трети работ в области рентгеновской кристаллографии белка выполняется с использованием синхротронного излучения.
В табл. 1.10 приведены некоторые данные рентгеноструктурного анализа белков, дифракционные картины которых были получены при использовании синхротронной радиации (1-8, 17-20) и Кд-изл учения рентгеновских трубок с вращающимися медными анодами (9-16). Табл. 1.10 отражает лишь небольшую часть публикаций конца 1993-первой половины 1994 гг., посвященных расшифровке трехмерных структур белковых молекул и их комплексов. Если судить о достоинствах двух методов рентгеноструктурного анализа по величинам разрешения и фактора расходимости (R), то следует заключить, что природа источника излучения практически не отражается на конечном результате. При использовании как синхротронной радиации, так и излучения рентгеновской трубки удалось расшифровать простран-
140
ственное строение белковых молекул с рекордным разрешением, преодолев в обоих случаях одноангстремный барьер [бактериальный трипсин (2) и крамбин (13)] и достигнув при этом расходимости около 10% величины, близкой фактору R в уточнениях структур небольших органических молекул.
Заметно не отличаются методы и в отношении размеров облучаемого кристалла и диаметра фокусного пятна. Так, при определении трехмерной структуры антитела Fab 17/9 (16) с использованием излучения рентгеновской трубки Elliott Gxl8 с вращающимся анодом образец имел размеры 0,30-0,04-0,02 мм3, а фокусное пятно составляло всего 0,1 мм. Эти параметры явно не уступают условиям эксперимента с синхротронной радиацией. Можно однако полагать, что ситуация с кристаллизацией белков в последнем случае потенциально несколько предпочтительнее, так как мощное синхротронное излучение и его острый фокус позволяют использовать кристаллы, имеющие меньшие размеры и содержащие большие элементарные ячейки. Примеров, иллюстрирующих такую возможность, пока нет. На сегодняшний день проблема кристаллизации белков в обоих случаях стоит столь же остро, как и десятки лет назад. О трудностях получения качественных монокристаллов требуемой величины говорится почти во всех работах. Типично в этом отношении замечание авторов, исследовавших трехмерную структуру фермента из 839 аминокислотных остатков, липокси-геназу I: "Кристаллы белка удалось получить после опробования более тысячи различных условий кристаллизации" [516. С. 1482]. Особенно сложное положение, как уже отмечалось, с кристаллизацией мембранных белков (о предпринимаемых здесь усилиях и относительных успехах см. [517-520]).
Сопоставление приведенных в табл. 1.10 данных приводит к выводу, что методы рентгеноструктурного анализа, использующие син-хротронную радиацию и излучение рентгеновской трубки, не обладают друг перед другом ощутимыми преимуществами при изучении нативных конформаций белковых молекул и их стабильных комплексов, т.е. во всех тех случаях, когда решается статическая задача определения атомных трехмерных структур. До недавнего времени полагали, что в компетенцию рентгеноструктурного анализа по принципиальным соображениям не может входить рассмотрение вопросов, касающихся динамики межмолекулярных и внутримолекулярных взаимодействий белков. Использование синхротронного излучения заставило если и не изменить такое представление на противоположное, то во всяком случае поставить под сомнение его безапелляционность. Как видно из табл. 1.10, новый источник излучения снижает время экспозиции с многих десятков часов (9), дней (16) и даже недель (11) до долей секунд (3,5). Дж. Томас в статье, посвященной 80-летнему юбилею методов Брэгга и Лауэ, отмечает, что дифракционные рефлексы белковых кристаллов, облучаемых синхротронной радиацией, могут быть измерены за 100 пс, т.е. 10~10 с [521]. Значительное сокращение экспозиции не только позволяет существенно сократить время анализа трехмерной структуры белка, но и открывает принципиально новую
Предыдущая << 1 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed