Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лазуркина Ю.С. -> "Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот" -> 12

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 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 133 >> Следующая

Пользуясь формулой для структурного фактора, легко показать, что интенсивности отражений от плоскостей с индексами hkl и —h,—k,—I одинаковы. Таким образом, дифракционное поле кристалла всегда имеет центр симметрии, если даже в кристалле его нет. Эта особенность дифракции рентгеновских лучей в кристаллах носит название закона Фриделя. Если используется излучение с длиной волны, соответствующей или близкой к области селективного поглощения для каких-либо атомов кристаллической структуры, закон Фриделя нарушается. Это явление носит название аномального рассеяния, иногда оно может быть использовано для определения фаз структурных факторов. Однако изложение этих вопросов выходит за рамки данной главы.
Привнесение центра симметрии в рентгеновскую дифракционную картину при наличии других элементов симметрии в кристаллической структуре может привести к появлению новых элементов симметрии на рентгенограммах. Так, например, комбинация поворотной оси четного порядка с центром симметрии приводит к появлению плоскости симметрии на рентгенограммах. Появление подобных элементов симметрии на снимках белковых кристаллов есть лишь следствие общих законов дифракции рентгеновских лучей и не отражает особенностей их истинной структуры.
3 Физические методы исследования белков
33
По симметрии рентгенограмм белков и вирусов и специфическим погасаниям рефлексов удается иногда судить о собственной симметрии их молекул, т. е. о четвертичной структуре.
Рентгеноструктурный анализ, а в ряде случаев — электронная микроскопия — наиболее эффективные методы определения собственной симметрии макромолекул. Определить собственную симметрию молекул можно следующим образом. Из рентгенографических данных вычисляют объем элементарной ячейки. Измерив плотность кристалла и внося поправку на содержа* ние в нем кристаллизационной жидкости, определяют долю веса белка, приходящегося на одну ячейку. Далее, сравнивая полученную величину с молекулярным весом, находят число молекул в ячейке. Симметрия пространственной группы всякого кристалла требует, чтобы его элементарная ячейка содержала определенное число структурно идентичных элементов. Например, если в кристалле имеется ось шестого порядка, его элементарная ячейка обязательно должна содержать 6 п идентичных структурных единиц, где п — целое число. Допустим, что в элементарной ячейке такого кристалла содержатся всего две молекулы белка. Тогда каждая из молекул должна состоять из трех идентичных элементов. Такими элементами могут быть три одинаковые субъединицы или три одинаковые пары разных субъединиц.
Очень интересным примером установления четвертичной структуры из рентгенографических данных являются работы по структуре малых кристаллизующихся вирусов. Детальные рентгенографические исследования показали, что белковые оболочки вирусных частиц большинства исследованных к настоящему времени препаратов имеют одну и ту же симметрию — симметрию икосаэдра [38]. Это возможно лишь в том случае, если каждая частица состоит из 60 п одинаковых элементов. Эти результаты находят широкое подтверждение при изучении строения вирусов другими методами, например электронномикроскопическими [39]. Симметрия икосаэдра обеспечивает образование эффективной поверхности с минимальной площадью из любых неправильных по форме элементов. По-видимому, в образовании эффективной оболочки, защищающей нуклеиновую кислоту, и состоит назначение белкового компонента вирусов [40].
к. Методы определения фаз структурных амплитуд белковых кристаллов
Над проблемой определения фаз структурных амплитуд кристаллов белков долгое время работали сотрудники Кэвендишской лаборатории в Кембридже. В 1954 г. Перутц и сотрудники [41] обратили внимание на то, что присоединение одного или двух атомов ртути к молекуле белка с молекулярным весом 20000—
30 000 может заметно изменить интенсивности дифракционных максимумов.
Изменение интенсивности рентгеновских отражений при присоединении к молекуле белка атомов тяжелых металлов, подобных ртути, может служить экспериментальной основой для определения фаз структурных амплитуд. И, действительно, после того, как были получены первые производные гемоглобина со ртутью, скоро был разработан во всех деталях эффективный метод определения фаз структурных амплитуд кристаллов белка.
Чтобы легче понять сущность этого метода, необходимо усвоить основной прием изображения структурных факторов в виде векторов комплексной плоскости (см. рис. 10).
Структурный фактор — это сумма выражений вида /у exp2m’(/ix/+
+ ktfj + Izj) каждое из которых может быть представлено соответствующим вектором в комплексной плоскости. Таким образом, структурный фактор Fm есть результирующий вектор, представляющий сумму всех подобных векторов. Если к молекуле белка присоединен атом тяжелого металла так, что после его присоединения положение других атомов в элементарной ячейке не изменилось,
то структурный фактор модифицированного белка может быть получен добавлением одного дополнительного вектора в сумму (5).
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 133 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed