Zakład Fizyki Makromolekularnej
Strona główna
Zespół
Badania
Aparatura
Seminaria
Publikacje
Nasze
konferencje
Aktywność
konferencyjna
Projekty
Najbliższe
wydarzenia
Programy
Linki

Badania strukturalne układów biologicznych w roztworze

Z niskokątowego rozpraszania promieniowania rentgenowskiego (SAXS) można uzyskać szereg informacji strukturalnych dotyczących zarówno stosunkowo niewielkich cząsteczek (małe białka, ciekłe kryształy) jak i dużych układów typu rybosomów lub polimerów. Uzyskane dzięki SAXS parametry strukturalne, takie jak promień żyracji (RG), funkcja radialna (p(R)) czy maksymalne rozmiary (Dmax), mogą zostać bezpośrednio porównane z danymi uzyskanymi ze struktury w krysztale. W Zakładzie Fizyki Makromolekularnej UAM do badań SAXS wykorzystywany jest komercyjny zestaw NanoStar (Bruker-AXS) wyposażony w klasyczną lampę rentgenowską z mikroogniskiem (Cu, 0.1 x 1 mm2, 1.5 kW mocy), układ rentgenowskiej optyki ogniskującej (Göbel mirrors) oraz dwuwymiarowy licznik proporcjonalny (HiSTAR).

W naszych badaniach technikę SAXS wykorzystujemy do analizy kinetyki przemian fazowych w liotropowych układach podwójnych chlorek alkiloamoniowy/woda oraz do badań struktury i konformacji białek w roztworze. Przykładem tych badań jest porównanie struktury enzymu - asparaginazy II z Escherichia coli (Rys. 1) w krysztale ze strukturą w roztworze uzyskaną w warunkach zbliżonych do tych, w których uzyskano kryształy.

rys1

Rys. 1. Homotetramer Asparaginzy II pozyskanej z natywnej formy Escherichia coli [1].

Wynik porównania krzywej eksperymentalnej uzyskanej w wyniku badań SAXS w roztworze oraz krzywej teoretycznej wyznaczonej na podstawie struktury krystalicznej przedstawiony został na Rysunku 2. Maksymalny rozmiar cząsteczki w krysztale wynosi 9,1 nm natomiast w roztworze jest o około 12% większy i wynosi 10,2 nm. Systematyczne odchylenia w pobliżu pierwszego minimum wskazują, że całą struktura jest bardziej rozluźniona niż w krysztale i najprawdopodobniej nastąpiła reorientacja podjednostek, w przypadku EcAII najprawdopodobniej dimerów tworzących centra aktywne.

rys 2

Rys. 2. Eksperymentalna krzywa rozpraszania (puste romby) dla Asparaginazy II z natywnej formy E.coli
oraz symulowana krzywa rozpraszania dla jej formy krystalicznej (baza PDB: kod 3ECA)
obliczana programem CRYSOL (czerwona linia) [1].

Kozak M., Jurga S., A comparison between the crystal and solution structures of Escherichia coli asparaginase II, Acta Biochemica Polonica, 49(2), 509-513 (2002) Jaskólski M., Kozak M., Lubkowski J., Palm G., Wlodawer A., Structures of two highly homologous bacterial L-asparaginases: a case of enantiomorphic space groups, Acta Crystallographica Section D-Biological Crystallography, 57, 369-377 (2001)

Zakład Fizyki Makromolekularnej, Wydział Fizyki UAM, ul. Umultowska 85, 61-614 Poznań    Fax: +48 61-829-5245, Email:  zfmak@amu.edu.pl

(C) Opisy i zdjęcia: Zakład Fizyki Makromolekularnej  | Ta stona używa ciasteczek
     Zaktualizowano: podstrony  2017-11-23  / bazę danych:   2017-11-22  by Webmaster: Zbigniew Fojud