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

ברצוננו להודות לד&quot;ר מנפרד Kriechbaum של XRS HECUS והמכון לביופיזיקה ומחקר נאנומערכות באקדמיה האוסטרית למדעים בגראץ, אוסטריה. LL וXW נתמכו בחלקו על ידי משרד אנרגיה של ארה&quot;ב, פרס נרי-C מס &#39;DE-FG07-07ID14889, וועדה לפיקוח גרעיני בארה&quot;ב תחת, תחת פרס המספר NRC-38-08-950. מכשיר SWAXS גם נתמך בחלקו על ידי משרד אנרגיה של ארה&quot;ב, תחת פרס מס &#39;DE-NE0000325.

1. הכנת הדוגמא <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במחט כדי להסיר חלק מהמדגם מיכל הדגימה. * </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במחט למלא את הנימים (קוטר מרבי של 2.2 מ&quot;מ) במדגם. הנימים חייבות להיות מלאות בין 2 ל 3 סנטימטר מחלקו התחתון. </li><li style=";text-align:right;d...

<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>

ההליך ההשוואתי של מערכת SWAXS מאפשר למשתנים רבים שייקבעו מניתוח ניסיוני. הפרמטרים שהשיגו מהניתוח יכולים לשמש למטרות שונות על פי המדגם וההתקנה ניסיונית. SAXS מספק מידע על גודל ננו בהיקף ובצורה של האובייקט, ואילו WAXS מתמקד במבנה האטומי ומייקרו בקנה מידה (סריג, למשל סימ?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם את המוצרים </td><td> חברה </td></tr><tr><td> System3 הקטנה ורחבת זווית X-Ray הפיזור (SWAXS) המצלמה </td><td> Hecus XRS ואבן, גראץ, אוסטריה </td></tr><tr><td> GNOM </td><td> 2.3 חבילת ATSAS ידי ד Svergun EMBL-המבורג </td></tr></tbody></table>

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

במאמר זה, ניתוח קטן וזווית רחב רנטגן פיזור (SWAXS) של מקרומולקולות מודגם באמצעות ניסוי וטעייה. SWAXS היא טכניקה שבה צילומי רנטגן פזורים elastically ידי מדגם הומוגניות בננומטר הטווח בזוויות קטנות (בדרך כלל 0.1-5 °) וזוויות רחבות (בדרך כלל&gt; 5 מעלות). טכניקה זו מספקת מידע על הצורה, גודל, והפצה של מקרומולקולות, מרחקים אופייניים של חומרים שהוזמנו באופן חלקי, בגדלים נקבוביים, ויחס שטח לנפח. זווית קטן רנטגן פיזור (SAXS) הוא מסוגל לספק מידע מבני של מקרומולקולות בין 1 ל 200 ננומטר, ואילו זווית רחב רנטגן פיזור (WAXS) יכול לפתור מרווח ראג קטן עוד יותר של דגימות בין 0.33 ננומטר ו0.49 ננומטר המבוסס על התקנת מערכת ספציפית וגלאי. המרווח נקבע מהחוק של בראג והוא תלוי באורך הגל וזווית אירוע. בניסוי SWAXS, החומרים יכולים להיות מוצקיםאו נוזל ועשוי להכיל תחומים מוצקים, נוזל או גז (חלקיקים שנקראו) של אותו או חומר בכל שילוב. יישומי SWAXS הם רחבים מאוד וכוללים קולואידים מכל הסוגים: מתכות, חומרים מרוכבים, המלט, נפט, פולימרים, פלסטיק, חלבונים, מזון, ותרופות. לדגימות מוצקות, העובי מוגבל לכ 5 מ&quot;מ. שימוש במכשיר SWAXS מעבדה מבוססת הוא מפורט במאמר זה. עם תוכנות זמינות (לדוגמה, 2.3 חבילה GNOM-ATSAS ידי ד Svergun EMBL-המבורג ותוכנת EasySWAXS) למערכת SWAXS, ניסוי ניתן לבצע כדי לקבוע פרמטרים מסוימים של ריבית עבור המדגם הנתון. דוגמה אחת של ניסוי מקרומולקולה ביולוגי היא הניתוח של Lysozyme wt% 2 בחיץ מימי על בסיס מים שניתן לבחור והכין בשיטות רבות. הכנת המדגם עוקבת אחר ההנחיות שלהלן בהכנת הקטע לדוגמא. באמצעות ניסויי SWAXS,פרמטרים מבניים חשובים של Lysozyme, למשל הרדיוס של הסתובבות, ניתן לנתח.

SAXS וWAXS לגמרי יכולים לספק מידע מבני של המדגם באמצעות הפרמטרים הבאים: הרדיוס של הסתובבות, גודל חלקיקים וצורה, גורם מבנה פתרון, משטח פנימי ספציפי וגודל נקבובי, סוג סריג וממד, וצפיפות אלקטרונים 1. SAXS וWAXS יכולים להיות מיושמים גם לחקר דינמיקת חלבון 2. <p class="jove_cont...

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

ההפגנה של הליך הזווית הקטנה ורחבה רנטגן פיזור (SWAXS) הפכה לכלי במחקר של מקרומולקולות ביולוגיות. באמצעות השימוש במכשור והנהלים של שיטות זווית ספציפיות והכנה, נתוני הניסויים מSWAXS מציגים אפיון האטומי וננו בהיקף של מקרומולקולות.

מחקרים קטנים ורחבים זווית X-Ray פיזור של מקרומולקולות ביולוגיות בפתרון

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

יסודות Electrospinning: פתרון אופטימיזציה פרמטרים Apparatus

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

המצאה של אלקטרוכימי-DNA Biosensors לגילוי Reagentless של חומצות, חלבונים ומולקולות קטנות גרעין

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 לסינתזה כימית וזמן נפתר מכניסטית לימודים

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

אפיון של קשקשים דגים שכבתיים Multi-(<em&gt; מרית Atractosteus</em&gt;) באמצעות Nanoindentation, רנטגן CT, FTIR, וSEM

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

לימוד-משנה רך מערכות ביולוגיות על פני אורך בקנה מידה רחבה מן ננומטר ו מיקרומטר גדלים בזווית-הקטנה ניוטרון diffractometer 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

Arteriovenous (AV) Loop במודל בעלי חיים קטנים לחקר אנגיוגנזה והנדסת רקמות כלי דם

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

שיטה חדשנית עבור chemiluminescence יצירה וההתבוננות בסביבה ביולוגית

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

תכנים חלבונים ביו או פפטידים על הידרוג באמצעות פוטוכימיה עבור יישומים ביולוגיים

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

שימוש Nanoplasmon-משופרת פיזור מיקרוסקופ נמוך הגדלה הדמיה כדי לכמת הגידול הנגזר בגידולים

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

שימוש מיקרו רנטגן טומוגרפיה ממוחשבת עם חומצה Phosphotungstic הכנה לדמיין את רקמת האדם האנושי

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