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Analyse de protéine utilisant la diffusion des rayons X sous petit angle (SAXS)

La diffusion des rayons X sous petit angle (SAXS) est une technique analytique employée pour recenser des différences dans la densité dans un échantillon avec la définition de nanoscale. Cela fonctionne à côté d'analyser les cornières de diffusion élastique des rayons X.

Structure des protéinesmolekuul_be | Shutterstock

SAXS peut déterminer la structure de nanoscale des solides, des liquides et des particules gazeux de presque n'importe quel matériau, y compris des biomacromolecules, tels que des protéines et des acides nucléiques. Cette méthode est non destructive et exige la préparation des échantillons très petite.

Pourquoi employez SAXS pour analyser des protéines ?

Détermination des conditions oligomères et des structures quaternaires des protéines

SAXS est un excellent outil pour déterminer les conditions oligomères et les structures quaternaires des protéines en solution en rivalisant avec les structures théoriques. La masse moléculaire moyenne de protéines peut également être déterminée sans employer des normes de protéine.

SAXS est une technique relativement à basse résolution comparée pour radiographier la cristallographie, et est ainsi plus adapté à déterminer la structure quaternaire des protéines par opposition à des niveaux plus tôt de structure des protéines tels que le pliage tertiaire. La cristallographie de rayon X exige la cristallisation, menant à la formation des composés de protéine-protéine qui peuvent exactement ne pas réfléchir des conditions physiologiques.

En conclusion, l'analyse de SAXS prend seulement des minutes à plusieurs jours pour exécuter, alors que la cristallographie de rayon X peut prendre des semaines ou même des années pour élaborer l'information suffisante.

Détermination de l'information de niveau atomique

RMN est une technique élogieuse puissante à SAXS pour déterminer l'information de niveau atomique concernant des macromolécules de plus de 40 kDa, alors que SAXS s'applique à de plus petites et plus grandes molécules. D'autres techniques élogieuses comprennent la chromatographie d'exclusion de taille pour séparer les échantillons hétérogènes.

SAXS peut être exécuté dans presque n'importe quel tampon, tant que la composition du tampon est connue. Supplémentaire, SAXS peut fournir des informations concernant des régions flexibles de la structure des protéines, qui est difficile pour la plupart des autres techniques analytiques.

Comment SAXS recueille-t-il des informations sur des protéines ?

Le faisceau de rayons X monochromatique est employé pour illuminer l'échantillon de protéine, et la plupart des photons traversent sans interaction. Certains des photons émis agissent l'un sur l'autre avec des électrons entourant des atomes appartenant à la protéine, les faisant disperser élastique (sans perte d'énergie cinétique). La cornière de la dispersion est de l'ordre de 0.1-1 et est plus grande en agissant l'un sur l'autre avec un endroit d'une densité d'électrons plus élevée.

Un détecteur de rayon X situé derrière l'échantillon et la perpendiculaire au faisceau des rayons X d'incident, obtient alors une configuration de dispersion qui peut être employée pour déterminer le comportement de volume, de structure, de surface, de composition et de totalisation de la protéine. SAXS n'est pas adapté pour déterminer la structure atomique.

Limitations de SAXS

La totalisation et la dégradation de protéine mène aux prévisions structurelles incorrectes dans SAXS en tant que protéines totalisées possédant une densité d'électrons bien plus élevée, et disperse les photons de rayon X menant plus fortement à la surestimation de la dimension particulaire. La dégradation a l'effet opposé.

La nature de établissement d'une moyenne des caractéristiques de SAXS signifie également que la homogénéité d'échantillon est primordiale pour réaliser des caractéristiques fiables, ainsi des techniques de séparation et les méthodes de vérifier le monodispersity doivent être utilisées. Les exemples comprennent l'électrophorèse en gel, la chromatographie d'exclusion de taille, et la dispersion de la lumière dynamique.

Bien que les échantillons soient réparables après SAXS, l'éclairage d'un échantillon biologique avec des rayons X peut mener aux dommages causés par les radiations où l'échantillon est non seulement détruit mais ce les caractéristiques rassemblées peut être les FAUX dégâts de goujon. La comparaison de la qualité d'échantillon avant et après SAXS assure l'intégrité de l'échantillon et des caractéristiques.

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Last Updated: Feb 6, 2019

Michael Greenwood

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Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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