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Analisi della proteina facendo uso dello scattering dei raggi x di Piccolo-Angolo (SAXS)

lo scattering dei raggi x di Piccolo-angolo (SAXS) è una tecnica analitica usata per identificare le differenze nella densità all'interno di un campione con risoluzione del nanoscale. Funziona analizzando gli angoli di scattering elastici dei raggi x.

Struttura della proteinamolekuul_be | Shutterstock

SAXS può determinare la struttura del nanoscale dei solidi, dei liquidi e del particolato gassoso di quasi tutto il materiale, compreso i biomacromolecules, quali le proteine e gli acidi nucleici. Questo metodo è non distruttivo e richiede il preparato pochissimo del campione.

Perché usi SAXS per analizzare le proteine?

Determinazione gli stati oligomerici e delle strutture quaternarie delle proteine

SAXS è uno strumento eccellente per la determinazione gli stati oligomerici e delle strutture quaternarie delle proteine in soluzione paragonando alle strutture teoriche. La massa molecolare media delle proteine può anche essere risoluta senza usando gli standard della proteina.

SAXS è relativamente una tecnica di basso risoluzione confrontata a cristallografia a raggi x e così è più adatto per determinare la struttura quaternaria delle proteine rispetto ai livelli più in anticipo di struttura della proteina quale la piegatura terziaria. La cristallografia a raggi x richiede la cristallizzazione, piombo alla formazione di complessi della proteina-proteina che non possono riflettere esattamente le circostanze fisiologiche.

Per concludere, l'analisi di SAXS richiede soltanto i minuti a parecchi giorni per eseguire, mentre la cristallografia a raggi x può richiedere le settimane o persino gli anni per elaborare le informazioni sufficienti.

Determinazione delle informazioni livellate atomiche

RMN è una tecnica lusinghiera potente a SAXS per determinare le informazioni livellate atomiche per quanto riguarda le macromolecole oltre del kDa 40, mentre SAXS è applicabile sia alle più piccole che più grandi molecole. Altre tecniche lusinghiere comprendono la cromatografia di esclusione di dimensione per separare i campioni eterogenei.

SAXS può essere eseguito in quasi tutto il buffer, finchè la composizione del buffer è conosciuta. Ulteriormente, SAXS può fornire informazioni per quanto riguarda le regioni flessibili della struttura della proteina, che è difficile per la maggior parte delle altre tecniche analitiche.

Come SAXS riunisce le informazioni sulle proteine?

Il raggio di raggi x monocromatico è utilizzato per illuminare il campione della proteina e la maggior parte dei fotoni attraversano senza interazione. Alcuni dei fotoni emessi interagiscono con gli elettroni che circondano gli atomi che appartengono alla proteina, inducente li a spargere elastico (senza perdita di energia cinetica). L'angolo dello scattering è nell'ordine di 0.1-1 ed è maggior quando interagisce con un'area di più alta densità di elettrone.

Un rivelatore dei raggi x situato dietro il campione ed il perpendicolare al raggio dei raggi x di incidente, poi ottiene un reticolo di scattering che può essere usato per determinare il volume, il comportamento, dello struttura di area, della composizione e dell'aggregazione della proteina. SAXS non è adatto da determinare la struttura atomica.

Limitazioni di SAXS

L'aggregazione e la degradazione della proteina piombo alle previsioni strutturali sbagliate in SAXS come proteine cumulate che possiedono la densità di elettrone ben più alta e spargono i fotoni dei raggi x che piombo più forte alla sopravvalutazione della dimensione delle particelle. La degradazione ha l'effetto opposto.

La natura facente la media dei dati di SAXS egualmente significa che l'omogeneità del campione è preminente raggiungere i dati affidabili, così le tecniche di separazione ed i metodi di controllo del monodispersity devono essere impiegati. Gli esempi includono l'elettroforesi del gel, la cromatografia di esclusione di dimensione e lo scattering leggero dinamico.

Sebbene i campioni siano ricuperabili dopo SAXS, illuminare un campione biologico con i raggi x può piombo a danno da radiazione dove il campione non solo si distrugge ma quello i dati raccolti può essere danno inesatto del paletto. Il confronto di qualità del campione prima e dopo SAXS assicura l'integrità del campione e dei dati.

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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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