La dispersión biológica de rayos X de ángulo pequeño SAXS es una técnica experimental que proporciona información estructural de baja resolución sobre macromoléculas. El aumento de la popularidad de la técnica es el resultado de mejoras recientes tanto en software como en hardware, lo que permiterecopilación y análisis de datos de rendimiento, reflejado en el creciente número de líneas de haz SAXS dedicadas como BM29 en el ESRF, P12 en EMBL Hamburg y B21 en Diamond Light Source.
Sin embargo, como en la mayoría de las otras técnicas estructurales macromoleculares, el daño por radiación sigue siendo un factor importante que obstaculiza el éxito de los experimentos. La alta proporción de disolventes de las muestras biológicas SAXS significa que los radicales hidroxilo, hidroperoxilo y electrones hidratados se producen en abundancia por la radiolisis deagua cuando se irradia con rayos X. Estos radicales pueden interactuar con las moléculas de proteína, lo que finalmente conduce a la agregación, fragmentación o desarrollo de proteínas. Además, la repulsión molecular debido a la carga de proteínas también puede disminuir la dispersión en ángulos bajos.
Los métodos comunes utilizados para reducir el daño por radiación a las muestras biológicas de SAXS generalmente se refieren a limitar la exposición a los rayos X a cualquier volumen de muestra dado. De manera análoga, se han analizado muestras de enfriamiento criogénico de hasta 100 K para SAXS cryoSAXSse informó que aumenta la tolerancia a la dosis de las muestras SAXS en al menos dos órdenes de magnitud.
Las aplicaciones de los enfoques de mitigación del daño por radiación anteriores no pueden eludir por completo sus efectos perjudiciales, en particular el cambio del perfil de dispersión a lo largo del experimento. Es necesario determinar si dos perfiles de dispersión son similares para que el ruido pueda reducirsepromediando sobre curvas similares.
Para que los experimentos de diferentes investigadores sean comparables, la progresión del daño por radiación se rastrea más útilmente en función de la dosis absorbida por la muestra. RADDOSE-3D es un programa de software libre y de código abierto utilizado para calcular el tiempo-y distribución tridimensional resuelta en el espacio de la dosis absorbida por un cristal de proteína en un experimento de cristalografía macromolecular; sin embargo, no hay un software equivalente disponible para SAXS. Por lo tanto, los estudios de daño por radiación en SAXS actualmente requieren que los experimentadores parametricen correctamente el experimento y manualmentecalcule una sola estimación de la dosis dentro de la muestra.
En un artículo publicado por Brooks-Bartlett, se presentan extensiones a RADDOSE-3D, que permiten el cálculo conveniente de dosis para experimentos SAXS, reduciendo la carga de realizar el cálculo manualmente. Además, los autores han creado un paquete de visualización para evaluarla similitud de los marcos SAXS y el uso de estas herramientas para evaluar la eficacia de varios compuestos radioprotectores para aumentar la tolerancia a la radiación de la muestra de proteína de glucosa isomerasa.
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Materiales proporcionado por Unión Internacional de Cristalografía . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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