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关于X射线单晶体衍射仪对生物大分子测定介绍

2022.9.30

  生物大分子结构的测定,从原理上讲与小分子(无机物,有机物,配合物等)无异,但由于分子大也带来一定的特殊性,需要有一些不同于小分子的方法。

  大分子的特点是分子量大,原子多,但原子序数小,多数是C,H,O,N等轻元素,故散射能力低,不易收集到高角的衍射点,这会使电子密度图的分辨率降低。还因他晶胞大,所含原子数目多,需确定的结构参数就多,这与分辨率低有矛盾。另外,大分子晶体在X射线的照射下易于损坏,如何缩短实验时间也成为一个重要问题。

  大分子由于分子量大,要求使用较大体积的单晶体,如对于分子量为5000的蛋白质分子,就要有大于0.3mm3的单晶体。但因其分子大,结晶就困难,而且很易结晶成孪晶,这不合用。得到合用的晶体是整个大分子结构测定中关键的一步,常说有了良好的晶体,结构测定一半的问题已解决了。

  一般用回摆法收集衍射数据,用IP或CCD作探测器,可以在几个小时内完成数据收集工作。

  关于相角问题,在解小分子结构中目前最常使用的直接法还不能用于大分子,而派特逊法,由于大分子缺少重原子也无法使用。目前是用基于派特逊法的几个方法来解决相角问题的。

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