, представляють собою безліч ідентичних молекул, упорядкованих певним чином. З кристалів можливе отримання рентгенівської дифракційної картини, з подальшим аналізом отриманих даних і побудові на їх основі карти електронної щільності. Потім отримують просторову модель структури, яка після ряду уточнень мінімізується по хімічній і кінетичної енергій [5].
Поряд з методом ядерного магнітного резонансу, рентгеноструктурний аналіз також не позбавлений своїх недоліків, найбільш значущими з яких є проблема кристалізації РНК-білкових комплексів (необхідна наявність досить великих, стабільних і однорідних кристалів), а так само фазова проблема, що вирішується методами изоморфного заміщення, молекулярного заміщення і аномальної дисперсії на декількох довжинах хвиль. p> В останні роки, завдяки використанню синхротронного випромінювання, нових типів детекторів, а також розробці нових програм в обробці даних і розрахунку фаз, метод рентгеноструктурного аналізу отримав найбільш широке поширення. br/>
В
2. Експериментальна частина
2.1. Матеріали і методи дослідження
2.1.1. Метод молекулярного заміщення
Для вирішення проблеми фаз в даній роботі використовувався метод молекулярного заміщення. Метод заснований на використанні відомої структури гомологічною молекули (білка, РНК або ДНК) в якості моделі для отримання початкового наближення набору фаз [16]. p> Для розрахунку початкового набору фаз необхідно, щоб модель найкращим чином апроксимували положення невідомої молекули в елементарній комірці кристала. Визначення таких положень моделі є основним завданням методу молекулярного заміщення, яка зазвичай вирішується в два етапи. На першому етапі визначається ортогональне перетворення W, що забезпечує правильну орієнтацію моделі в кристалічної комірці. На другому етапі проводиться пошук вектора трансляції v , що задає положення орієнтованої моделі в елементарній комірці кристала. Найчастіше, вищезгадане ортогональне перетворення виражається через кути Ейлера або сферичні кути [37]. br/>
2.1.1.1. Функції обертання
Перетворення W можна знайти шляхом порівняння функцій Паттерсона кристала невідомою молекули P x і моделі P m . Критерієм відповідності орієнтації моделі і невідомої молекули служить так звана функція обертання, яка являє собою інтеграл перекривання функцій P x ( r ) і < i> P m (W r ) в елементі обсягу U і має максимуми якщо системи внутрішніх векторів моделі і невідомої молекули орієнтовані однаково. Існують методи розрахунку функції обертання як у прямому [22] так і в зворотному просторі [37]. У випадку прямого простору функції Паттерсона P x і P m розраховуються в явному вигляді при заданому дозволі за допомогою перетворення Фур'є. Потім відбувається обертання P m щодо P < i> x з заданим кроком і шукаються максимуми функції обертання:
, (1)
де область інтегрування U - як правило сферичний шар з центром на початку координат, заданих мінімальним і максимальним радіусами r min і r max , відповідно. Радіус r min вибирається таким чином, щоб виключити пік функції Паттерсона на початку координат (зазвичай r min Ві 2Г…), який може породжувати помилки при чисельному інтегруванні. Радіус r max вибирається так, щоб включити в область інтегрування максимальну кількість внутрішньомолекулярних векторів при мінімально-можливій кількості міжмолекулярних [5]. p> Для зменшення розрахункових витрат при чисельному інтегруванні на сітці використовуються тільки ті точки, в яких функція P m приймає найбільші значення, а значення функції P x в цих точках розраховуються за допомогою процедури інтерполяції [22].
Застосовуючи перетворення Фур'є і теорему Парсеваля для рівняння (1) можна отримати вираз для функції обертання у зворотному просторі [37]:
, (2)
де h = ( h , k , l ) позначає міллеровськие індекси, а W T - транспоновану матрицю оператора W. Дія W T на | F m ( h ) | 2 буде в загальному випадку приводити до виникнення точок у зворотному просторі, що не описуються цілочисельними індексами ( h , k , l ). ...
