Name: small and wide angle x-ray scattering studies of biological macromolecules in solution
Uploaded: 2013-01-08T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Small and Wide Angle X-Ray Scattering Studies of Biological Macromolecules in Solution at JoVE.com

We willen graag Dr Manfred Kriechbaum van Hecus XRS en het Instituut voor Biofysica en Nanosystemen Onderzoek dank aan de Oostenrijkse Academie van Wetenschappen in Graz, Oostenrijk. LL en XW werden mede ondersteund door US Department of Energy, onder NERI-C Award No DE-FG07-07ID14889, en de Amerikaanse Nuclear Regulatory Commission, onder Award No NRC-38-08-950. De SWAXS instrument wordt ook mede ondersteund door US Department of Energy, onder Award nr. DE-NE0000325.

1. Bereiding van het monster <ol><li> Met een naald wat van het monster uit de monsterhouder. * </li><li> Gebruik de naald om de capillaire vullen (maximum diameter van 2,2 mm) met monster. De capillaire moet worden gevuld tussen 2 en 3 cm vanaf de bodem. </li><li> Sluit het capillair door smeltende was op de punt. </li><li> Schroef het vacuüm monsterhouder uit het systeem. </li><li> Neem de capillair door de gesmolten einde (was eind) en plaats de niet-gefuseerde uiteinde in de monsterhouder. </li><li> Plaats de hou...

<ol>
	<li>Bernad&#243;, P., Blackledge, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+biology:+Proteins+in+dynamic+equilibrium.">Structural biology: Proteins in dynamic equilibrium.</a> Nature. 468, 1046-1048 (2010).</li><li>Zhang, F., Skoda, M. W. A., Jacobs, R. M. J., Martin, R. A., Martin, C. M., Schreiber, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+Interactions+Studied+by+SAXS:+Effect+of+Ionic+Strength+and+Protein+Concentration+for+BSA+in+Aqueous+Solutions.">Protein Interactions Studied by SAXS: Effect of Ionic Strength and Protein Concentration for BSA in Aqueous Solutions.</a> J. Phys. Chem. B. 111, 251-259 (2007).</li><li>Maranas, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+environment+on+local+dynamics+of+macromolecules.">The effect of environment on local dynamics of macromolecules.</a> Current Opinion in Colloid &amp; Interface Science. 12, 29-42 (2007).</li><li>Stribeck, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> X-Ray Scattering of Soft Matter. , (2007).</li><li>Mertens, H. D., Svergun, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+characterization+of+proteins+and+complexes+using+small-angle+X-ray+solution+scattering.">Structural characterization of proteins and complexes using small-angle X-ray solution scattering.</a> J. Struct. Biol. 172 (1), 128 (2010).</li><li>Svergun, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small-angle+X-ray+and+neutron+scattering+as+a+tool+for+structural+systems+biology.">Small-angle X-ray and neutron scattering as a tool for structural systems biology.</a> Biol. Chem. 391 (7), 737 (2010).</li><li>Putnam, C. D., Hammel, M., Hura, G. L., Tainer, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=X-ray+solution+scattering+(SAXS)+combined+with+crystallography+and+computation:+defining+accurate+macromolecular+structures,+conformations+and+assemblies+in+solution.">X-ray solution scattering (SAXS) combined with crystallography and computation: defining accurate macromolecular structures, conformations and assemblies in solution.</a> Quat. Rev. Biophys. 40, 191-285 (2007).</li><li>Bonini, M., Fratini, E., Baglioni, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SAXS+study+of+chain-like+structures+formed+by+magnetic+nanoparticles.">SAXS study of chain-like structures formed by magnetic nanoparticles.</a> Materials Science &amp; Engineering C-Biomimetic and Supramolecular Systems. 27 (5-8), 1377-1381 (2007).</li><li>Falletta, E., Ridi, F., Fratini, E., Vannucci, C., Canton, P., Bianchi, S., Castelvetro, V., Baglioni, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+tri-block+copolymer+templated+synthesis+of+gold+nanostructures.">A tri-block copolymer templated synthesis of gold nanostructures.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 357 (1), 88-94 (2011).</li><li>Glatter, O., Scherf, G., Schillen, K., Brown, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+a+Poly(ethylene+oxide)+Poly(propylene+oxide)+Triblock+Copolymer+(EO(27)-PO39-EO(27))+in+Aqueous-Solution.">Characterization of a Poly(ethylene oxide) Poly(propylene oxide) Triblock Copolymer (EO(27)-PO39-EO(27)) in Aqueous-Solution.</a> Macromolecules. 27 (21), 6046-6054 (1994).</li><li>Mittelbach, R., Glatter, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+structure+analysis+of+small-angle+scattering+data+from+polydisperse+colloidal+particles.">Direct structure analysis of small-angle scattering data from polydisperse colloidal particles.</a> Journal of Applied Crystallography. 31, 600-608 (1998).</li></ol>

De vergelijkende procedure van het SWAXS systeem kunnen verschillende variabelen worden bepaald uit experimentele analyse. De parameters die worden verkregen uit de analyse kan worden gebruikt voor verschillende doeleinden volgens de steekproef en experimentele opstelling. SAXS geeft informatie over nano-schaal grootte en vorm van het object, terwijl WAXS richt zich op de atomaire en micro-schaal structuur (bijvoorbeeld een moleculair rooster, eenheidscel dimensie symmetrie). Meer in het bijzonder voor deeltjes...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam van de produkten </td><td> Vennootschap </td></tr><tr><td> De System3 Kleine-en Wide-Angle X-ray scattering (SWAXS) Camera </td><td> Hecus XRS en IBN, Graz, Oostenrijk </td></tr><tr><td> GNOM </td><td> ATSAS 2,3 pakket door D. Svergun EMBL-Hamburg </td></tr></tbody></table>

small and wide angle x-ray scattering studies of biological macromolecules in solution

In dit artikel wordt het midden-en Wide Angle X-ray Scattering (SWAXS) analyse van macromoleculen aangetoond door middel van experimenten. SWAXS is een techniek waarbij röntgenfoto elastisch zijn verspreid door een niet-homogene monster in de nm-bereik bij kleine hoeken (typisch 0,1 - 5 °) en brede hoeken (typisch&gt; 5 °). Deze techniek geeft informatie over de vorm, grootte en verdeling van macromoleculen, kenmerkend afstanden gedeeltelijk bevolen materialen, poriegrootte en oppervlakte-volume verhouding. Kleine hoek X-ray scattering (SAXS) kan leveren structuurinformatie van macromoleculen tussen 1 en 200 nm, terwijl Wide Angle X-ray scattering (WAXS) kunnen nog kleinere afstand Bragg monsters oplossing tussen 0,33 en 0,49 nm nm op basis van de specifieke systeeminstellingen en detector. De afstand wordt bepaald door de wet van Bragg en is afhankelijk van de golflengte en invalshoek. In een experiment SWAXS kunnen de materialen worden vasteof vloeibaar zijn en kan vast, vloeibaar of gasvormig domeinen (zogenaamde deeltjes) van hetzelfde of een ander materiaal in elke combinatie. SWAXS toepassingen zijn zeer breed en omvat colloïden van alle soorten: metalen, composieten, cement, olie, polymeren, kunststoffen, eiwitten, voedingsmiddelen en farmaceutische producten. Voor vaste monsters wordt de dikte beperkt tot ongeveer 5 mm. Het gebruik van een lab-based SWAXS instrument wordt beschreven in dit artikel. Met de beschikbare software (bijv. GNOM-ATSAS 2,3 pakket door D. Svergun EMBL-Hamburg en EasySWAXS software) voor de SWAXS systeem kan een experiment worden uitgevoerd om bepaalde parameters die van belang vast te stellen voor de gegeven monster. Een voorbeeld van een biologisch macromolecuul experiment is de analyse van 2 gew% lysozym in een op water gebaseerde waterige buffer die kan worden gekozen en bereid door een groot aantal methoden. De voorbereiding van het monster volgt de onderstaande richtlijnen bij de voorbereiding van de Sample sectie. SWAXS door experimenten,belangrijke structurele parameters van lysozym, de gyratiestraal bijvoorbeeld, kunnen worden geanalyseerd.

SAXS en WAXS geheel kan structuurinformatie van het monster door de volgende parameters: de gyratiestraal, deeltjesgrootte en vorm, structuur factor oplossing, specifiek binnenoppervlak en poriegrootte rooster type en maat en elektronendichtheid 1. SAXS en WAXS kan ook worden toegepast op de studie van eiwitdynamica 2. De structurele informatie van SWAXS experimenten verkregen door de experimenteel waargenomen spectra en de computationele resultaten van het systeem. De ...

Watch this Scientific Journal Video about Small and Wide Angle X-Ray Scattering Studies of Biological Macromolecules in Solution at JoVE.com

Small and Wide Angle X-Ray Scattering Studies of Biological Macromolecules in Solution

De demonstratie van de kleine en grote hoek X-ray scattering (SWAXS) procedure is van fundamenteel belang in de studie van biologische macromoleculen. Door het gebruik van de instrumenten en procedures van specifieke hoek methoden en voorbereiding, de experimentele gegevens van de SWAXS toont de atomaire en nanoschaal karakterisering van macromoleculen.

Kleine en Wide Angle X-ray scattering Studies van biologische macromoleculen in oplossing

In this paper, Small and Wide Angle X-ray Scattering (SWAXS) analysis of macromolecules is demonstrated through experimentation. SWAXS is a technique ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Bioengineering

Fundamentals

Macromolecules

SCIENTISTS IN ACTION

Electrospinning Fundamentals: Optimizing Solution and Apparatus Parameters

Electrospinning Fundamentals: Het optimaliseren van Solution en Apparatuur Parameters

Electrospun nanofiber scaffolds have been shown to accelerate the maturation, improve the growth, and direct the migration of cells in vitro. ...

Fabrication of Electrochemical-DNA Biosensors for the Reagentless Detection of Nucleic Acids, Proteins and Small Molecules

Fabricatie van elektrochemische-DNA Biosensoren voor de Reagentless detectie van nucleïnezuren, eiwitten en kleine moleculen

As medicine is currently practiced, doctors send specimens to a central laboratory for testing and thus must wait hours or days to 
receive the results. ...

Millifluidics for Chemical Synthesis and Time-resolved Mechanistic Studies

Millifluidics voor chemische synthese en Tijdopgeloste mechanistische studies

Procedures utilizing millifluidic devices for chemical synthesis and time-resolved mechanistic studies are described by taking three examples. In the ...

Characterization Of Multi-layered Fish Scales (Atractosteus spatula) Using Nanoindentation, X-ray CT, FTIR, and SEM

Characterization Of Multi-layered Fish Scales Atractosteus spatula Using Nanoindentation, X-ray CT, FTIR, and SEM

Karakterisering van Multi-layered Fish Scales (<em&gt; Atractosteus spatel</em&gt;) Met behulp Nanoindentation, röntgen-CT, FTIR en SEM

The hierarchical architecture of protective biological materials such as mineralized fish scales, gastropod shells, ram&#8217;s horn, antlers, and turtle ...

Studying Soft-matter and Biological Systems over a Wide Length-scale from Nanometer and Micrometer Sizes at the Small-angle Neutron Diffractometer KWS-2

Het bestuderen van Soft-materie en Biological Systems over een breed Lengte-schaal van Nanometer en Micrometer Maten bij de Small-angle neutronendifractometer KWS-2

The KWS-2 SANS diffractometer is dedicated to the investigation of soft matter and biophysical systems covering a wide length scale, from nm to &#181;m. ...

The Arteriovenous (AV) Loop in a Small Animal Model to Study Angiogenesis and Vascularized Tissue Engineering

The Arteriovenous AV Loop in a Small Animal Model to Study Angiogenesis and Vascularized Tissue Engineering

De arterioveneuze (AV) Loop in een klein proefdiermodel voor Angiogenese en Gevasculariseerd Tissue Engineering Studie

A functional blood vessel network is a prerequisite for the survival and growth of almost all tissues and organs in the human body. Moreover, in ...

A Novel Technique for Generating and Observing Chemiluminescence in a Biological Setting

Een nieuwe techniek voor het genereren en Observing Chemiluminescence in een biologische instelling

Intraoperative imaging techniques have the potential to make surgical interventions safer and more effective; for these reasons, such techniques are ...

Patterning Bioactive Proteins or Peptides on Hydrogel Using Photochemistry for Biological Applications

Patronen van bioactieve eiwitten of peptiden op Hydrogel Fotochemie voor biologische toepassingen gebruiken

There are many biological stimuli that can influence cell behavior and stem cell differentiation. General cell culture approaches rely on soluble factors ...

Using Nanoplasmon-Enhanced Scattering and Low-Magnification Microscope Imaging to Quantify Tumor-Derived Exosomes

Met behulp van Nanoplasmon-Enhanced verstrooiing en low-vergroting Microscoop Imaging te kwantificeren tumor-afgeleide Exosomes

Infected or malignant cells frequently secrete more exosomes, leading to elevated levels of disease-associated exosomes in the circulation. These exosomes ...

Use of Micro X-ray Computed Tomography with Phosphotungstic Acid Preparation to Visualize Human Fibromuscular Tissue

Gebruik van micro X-Ray computertomografie met Foshotungstic zuur preparaat om menselijk Fibromusculair weefsel te visualiseren

Manual dissection and histological observation are common methods used to investigate human tissues. However, manual dissection can damage delicate ...