Коллектив НИЛ Структурной биологии Казанского Федерального Университета, а именно Усачев Константин Сергеевич и Исламов Даут Ринатович, передали замечательный пример использования контролируемой дивергенции пучка дифрактометра Synergy-S Rigaku Oxford Diffraction для пространственного разрешения рефлексов в дифракционном эксперименте.
При изучении кристаллов с большими параметрами элементарной ячейки возможно перекрытие рефлексов, что может приводить к сложностям или невозможности корректного описания и интерпретации полученных дифрактограмм.
Увеличение расстояния образец-детектор не только приводит к снижению соотношения сигнал-шум и существенному увеличению длительности расчетной стратегии эксперимента (соответствующие срезы сферы Эвальда на фрейм становятся меньше). Увеличение расстояния образец-детектор для ряда объектов в принципе не способно решить вопрос с перекрытием рефлексов, т.е. каждый рефлекс формирует конус с расходимостью, соответствующей исходному пучку.
На этих фреймах представлен один и тот же кристалл (в различных ориентациях по фи). Расстояние до детектора в обоих случаях 93 мм.
Intensity 29%, mR= 2.9. 600 sec
Intensity 100%, mR=10.0. 200 sec
Объект исследования:
ГТФаза Era (Escherichia coli Ras-like protein) из бактерии Staphylococcus aureus (300 аминокислотных остатков, 35,3 кДа), отвечающая за поздние этапы сборки рибосомы и контролирующая таким образом клеточный рост и деление.
Параметры ячейки:
78.855392 A 78.855392 A 251.188455 A 90.0000 90.0000 90.0000
V=1561933.2304 A
P4(1)2(1)2
CuKa
Работы выполняются в рамках реализации гранта РНФ №21-74-20034.
Как видно из дифрактограмм, изменение дивергенции пучка до 2,9 мРад привело к существенному улучшению разрешения рефлексов, что позволило собрать набор данных пригодный для расшифровки структуры белка на лабораторном дифрактометре без применения синхротрона. Данная функция существенно расширяет возможности коллектива при работе с макромолекулярными образцами с большими (более 100 А) параметрами элементарной ячейки.
Необходимо помнить, что в рамках многослойной фокусирующей оптики контроль дивергенции связывает дивергенцию и интенсивность прямо пропорционально и необходимо подбирать требуемую выдержку и проводить перерасчет стратегии для получения желаемого качества данных:
- Intensity 100%, mR=10.0. 200 sec;
- Intensity 29%, mR= 2.9. 600 sec.