Оптимизация сьемки обратного пространства и оценки качества производных в белковой кристаллографии

• Автор: Никонов, Станислав Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 126 c. : ил

Предисловие

В диссертации представлены результаты работ, выполненных автором в Институте белка АН СССР под руководством Ю.Н.Чиргад-зе. Автор приносит глубокую благодарность своему научному руководителю за постоянный интерес к работе, оказание всесторонней помощи и участие в обсуждении результатов. Автор благодарит сотрудников лаборатории структурного анализа Института белка АН СССР Сергеева Ю.В., Бражникова Е.В., Фоменкову Н.П. и Невскую H.A., с которыми он выполнял совместные работы по сбору и обработке дифракционных данных, и сотрудника лаборатории структурного анализа Института молекулярной биологии АН СССР Васильева Д.Р. за предоставление адаптированной к ЭВМ ЕС 1040 версии программ обработки данных, полученных методом вращения-качания, и обработку оптимизированного набора структурных амплитуд лейцинаминопептидазы. Автор выражает свою глубокую признательность Гороховой Т.Л. за большую помощь в оформлении данной работы.

ГЛАВА I. ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ НАБОРОВ ДИФРАКЦИОННЫХ ДАННЫХ В БЕЛКОВОЙ КРИСТАЛЛОГРАФИИ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1. Характерные особенности белковых кристаллов

1.2. Объем и характер экспериментальных данных в белковой кристаллографии

1.3. Современные методы съемки

обратного пространства

1.4. Формирование таблицы структурных амплитуд. Проблемы шкалирования

1.5. Характеристики качества наборов экспериментальных данных

1.6. Постановка задачи оптимизации

Глава II. ОПТИМАЛЬНАЯ СТРАТЕГИЯ СЪЕМКИ ОБРАТНОГО
ПРОСТРАНСТВА
2.1. Принципы и количественные критерии оптимальной съемки
2.2. Оптимизация съемки обратного пространства
в методе экранной прецессии
2.3. Оптимизация съемки обратного пространства
в методе вращения
2.4. Оценка эффективности оптимизации
съемки обратного пространства
2.5. Планирование эксперимента и сбор оптимизированных наборов данных

от кристаллов ^-кристаллинов фракций П
и Ш б и лейцинаминопептидазы
Глава II1. ВЫЧИСЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПРИВЕДЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ АМПЛИТУД ПРОИЗВОДНЫХ К ЖАЛЕ НАТИВНОГО БЕЛКА НА БАЗЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ. УЛУЧШЕНИЕ ОЦЕНОК КАЧЕСТВА ПРОИЗВОДНЫХ
3.1. Корректное определение коэффициента приведения данных от производных к шкале нативного белка. Критерий
изоморфизма
3.2. Формула для вычисления коэффициента приведения
3.3. Статистический критерий отбора шкалируемых отражений
3.4. Оценка точности вычислений. Формирование набора экспериментальных данных ^-кристаллина Ш&при разрешении 3,0 А
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Время экспозиции кадра 77 можно оценить по величине Ло-рентц-фактора отражений, находящихся при съемке в одинаковых условиях на разных кадрах. Для этой цели удобно использовать наиболее "быстрые" точки обратной решетки, которые пересекают поверхность сферы отражений с максимальной скоростью.
Принципиальная схема алгоритма, реализующего предложенную схему оптимальной съемки, представлена на рисунке 3. Алгоритм по существу разбивается на два этапа: этап формирования начального набора кадров и этап выборки из него наиболее эффективных членов в набор данных. Оба этапа определяются рассмотренными выше условиями съемки, ИЗ которых ТОЛЬКО с/гп^'п. , , минимальное число общих отражений //£ и начальная установка поддаются контролю исследователя и могут быть изменены, если при заданных значениях получение набора данных оказывается невозможным. Важно отметить, что общая схема алгоритма пригодна для любого метода сбора данных, однако,ввиду существенного различия в форме и размерах регистрируемых элементов обратного пространства, конкретные реализации для разных методов могут значительно отличаться.
Ниже рассматриваются реализации общей схемы для наиболее часто используемых в белковой кристаллографии метода экранной прецессии и метода вращения.
2.2. Оптимизация съемки обратного пространства в методе экранной прецессии
Прецессионный метод позволяет проводить послойную регистрацию дифракционных максимумов, сохраняя при этом присущее решетке их взаимное расположение. Слоевые плоскости обратной решетки, параллельные друг другу, образуют семейства, которые по аналогии с индексами Миллера для прямой решетки мы будем харак-