Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Попов Е.М. -> "Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка" -> 72

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 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 232 >> Следующая

156
ЬПробован в 1954 г. Перутцем и соавт. в исследовании кристаллографической структуры гемоглобина [549]. До самого последнего времени да оставался практически единственным подходом к расчету требуемых фазовых углов. Все эти годы, однако, не прекращался поиск альтернативного подхода, поскольку метод МИЗ весьма далек от совершенства. Поиск необходимых производных строится путем ’’проб И ошибок” и в каждом отдельном случае требует доказательства того, что присоединение тяжелых атомов не вызывает искажений в структуре белковой молекулы, т.е. действительно является изоморфным. Подтверждение изоморфизма не всегда возможно, поскольку не все нарушения можно выявить без предварительного знания структуры Кристалла нативного белка. Трудности эксперимента, сопутствующие применению метода изоморфного замещения, сказываются на чисто научной стороне исследования, сужая спектр решаемых задач.
Различия в интенсивностях пучков дифракционного рассеяния, вызванные введением в кристаллическую решетку молекул белка тяжелых атомов, могут быть обусловлены не только вкладами от вынужденных колебаний электронов этих атомов, т.е. нормальным рассеянием рентгеновских лучей. Помимо этого, при определенных условиях, рассматриваемых ниже, изменения в интенсивностях рефлексов могут возникать в результате так называемого аномального рассеяния. Классическая теория данного явления была развита еще в 1933 г. Г. Хенлом [550].
В трактовке дифракции рентгеновских лучей кристаллами белка й его изоморфных производных предполагается, что принадлежащие атомам электроны являются свободными и в таком состоянии приводятся в вынужденные колебания с частотой со, равной частоте первичного рентгеновского излучения! Амплитуда нормального, упругого рассеяния [/°(0)] зависит от брэгговского угла (0), определяющего направление в пространстве дифрагированного луча, но не зависит от длины волны (X). В общем случае это предположение некорректно, поскольку электроны в атомах не являются свободными, а взаимодействуют, особенно эффективно на внутренних К- и L-орбиталях, с ядром и друг с другом. В классической теории рассеивающие атомные центры рассматриваются наборами дипольных осцилляторов, имеющих собственные частоты колебаний (ш5), которые равны частотам поглощаемого атомом электромагнитного излучения. Когда частота падающей волны значительно отличается от частот собственных колебаний Электронов (со §> со5 или ш сол), интенсивность дифрагированного луча практически полностью определяется нормальным рассеянием, и поэтому поглощением обычно пренебрегают, т.е. считают со5 = 0. Однако если частота рентгеновского излучения становится сопоставимой с частотами собственных колебаний электронов (со ~ cof), возникает резонанс, изменяющий амплитуду и фазу рассеяния. Имеет место аномальное рассеяние.
Фактор аномального рассеяния [/^(Х)], связанный только с резонансным эффектом, мало чувствителен к величине угла рассеяния, но
157
сильно зависит от длины волны облучаемой радиации, т.е. обнаруживает заметную дисперсию волн. Фактор /ЧХ) является комплексной величиной /V* (к — коэффициент затухания) и содержит вещественную дисперсную компоненту аномального рассеяния (/') и мнимую абсорбционную компоненту аномального рассеяния (/'). Абсолютная величина /" пропорциональна коэффициенту поглощения, поэтому она приобретает большее значение, когда падающая частота близка к краю поглощения. Таким образом, общее рассеяние представляет собой сумму факторов нормального и аномального рассеяния:
У°(0) +ЛХ) =де, X).
Фактор/ЧХ) включает два компонента, и поэтому в общем случае можно написать:
f = f +feik =f + /' +/".
Кристаллическая решетка белков, не содержащих аномально рассеивающих центров, дифрагирует рентгеновские лучи от обычной трубки с медным анодом нормально. Аномальное рассеяние в этом случае отсутствует, так как частоты собственных колебаний атомов Н, С, N, О и S весьма далеки от частоты ш А'ц-излучения для возникновения резонанса. Общая дифракция белкового кристалла, обладающего аномально рассеивающими центрами, описывается для каждого измеренного рефлекса структурным фактором xF-,{h). Он включает нормальную часть — °FT(h), состоящую из рассеивающих компонент от всех атомов структуры белка, и аномальную часть. Последняя равна произведению нормальных компонент аномально рассеивающих центров [°Fa(/z)] на отношение факторов аномального к нормальному рассеянию —/л(Х)//’(0). Следовательно,
xFj(h) = OFjih) + 0FA(h)f(\)/f(Q).
Дж. Карле в 1980 г. [551] и позднее У. Хендриксоном [552] было показано, что прецессионные измерения всех дифракционных рефлексов от одного кристаллического белкового образца с аномальным рассеянием, полученным при нескольких (3—5) длинах волн рентгеновского излучения, позволяют по набору экспериментальных данных 1 кЕ 1 рассчитать вещественные составляющие факторов | °Fr |, | °FA | и Дф—ф®—фд. Значения | °FA | используют для определения пространственного расположения центров аномального рассеяния, и на этой основе рассчитывают сначала значения фд, а затем, зная Дф°, значения
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed