長波長X射線衍射技術(shù)與蛋白質(zhì)晶體中硫的單波長反常散射研究.pdf

1、X射線晶體學(xué)是解決蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的重要方法，同步輻射光源因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)晶體學(xué)中。本論文根據(jù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室X射線衍射與散射實(shí)驗(yàn)站現(xiàn)有條件，搭建利用硫的單波長反常散射(S-SAD)信號(hào)解決蛋白質(zhì)晶體衍射相位問題的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并且優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件。最后對(duì)輻射損效應(yīng)引起單波長反常散射數(shù)據(jù)質(zhì)量的下降進(jìn)行了探討。主要研究工作如下： 1.蛋白質(zhì)晶體衍射數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)分析的平臺(tái) 根據(jù)合肥光源的特點(diǎn)，依托中國

2、科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室X射線衍射與散射實(shí)驗(yàn)站，搭建了適于測(cè)量硫元素反常散射信號(hào)的長波長X射線衍射實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。開展了利用硫的單波長反常散射信號(hào)，對(duì)蛋白質(zhì)晶體相位問題的方法學(xué)研究。在此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上獲得了溶菌酶蛋白晶體以及Acutolysin-C蛋白晶體三維結(jié)構(gòu)，驗(yàn)證了在合肥光源上開展蛋白質(zhì)晶體三維結(jié)構(gòu)研究的可行性。 2.對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的選擇及優(yōu)化 通過對(duì)比不同波長X射線收集的數(shù)據(jù)，得到在此平臺(tái)上收集蛋白質(zhì)晶體中硫的單波長反常

3、散射數(shù)據(jù)的最佳X射線波長為2A。為提高衍射信號(hào)強(qiáng)度對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，使用單次反射毛細(xì)管聚焦增加入射光亮度，以及利用氦氣保護(hù)罩對(duì)光路進(jìn)行空氣隔離，減少空氣對(duì)X射線的吸收，增加X射線光通量。 3.輻射損傷對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響 按數(shù)據(jù)采集時(shí)間先后分別對(duì)兩套蛋白質(zhì)晶體衍射數(shù)據(jù)進(jìn)行分組分析：溶菌酶蛋白晶體和Acutolysin-C蛋白晶體在2.0 A的X射線波長下的衍射數(shù)據(jù)。對(duì)比數(shù)據(jù)處理過程中各組數(shù)據(jù)的晶體學(xué)統(tǒng)計(jì)參數(shù)：完整度、冗