Nature：重大突破 破解蛋白結構的SAS新技術
來源：生物360
近日，美國勞倫斯伯克利國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）與斯克里普斯研究所（Scripps Research Institute）的研究人員發表了一項飛躍性的成果，使得人們更夠深入地了解蛋白質之類的大分子在溶液中的結構狀態。研究人員利用X射線（SAXS） 或中子（SANS）SAS小角散射實驗數據，開發出了一套新指標，這將能令所需時間縮減達20倍。SAS指標將會對調控細胞生物學可變分子機器的分析，以 及精確高通量解析，產生極大的影響。相關研究論文刊登在了近期出版的《自然》（Nature）雜志上。
研究人員表示，SAS（small- angle scattering）是唯一一種能在單個圖像中反映大分子完整熱力學狀態的技術。在之前的研究中，SAS分析主要集中在離散結構狀態中的顆粒，但是，對 于生物學而言，許多蛋白質和蛋白復合物并不都能“乖乖地聽話”，它們可能非常多變，導致了彌漫型的結構狀態。新研究中的這一套新衡量標準適用于所有粒子類型。
SAS成像利用X射線或中子穿透樣品，在X射線或中子，和樣品納米或亞納米大小顆粒之間產生微小碰撞，然后檢測這些碰撞散射的方式，從而確定出顆粒的形狀和大小。這種方法比X-射線晶體學方法更容易應用于大分子復合物，對于具有高柔性的蛋白質和復合物尤為有用。
在這項最新研究中，科學家們創建的分析標準則是通過一個不變的SAS制定，也就是說其值不會隨著測量方法和測量地點而改變，這種不變量被稱為“體積的相關 性”（volume-of-correlation），它的值是來自于X射線或中字的散射強度，對應于粒子的結構狀態，并且這與其濃度和復合物無關。
這種相關性能用于改變了形狀的蛋白，并利用這些數據集幫助傳統的SAS分析結果更加可靠，從而對這種從溶液中獲取的結構的準確性進行確認。這種優化增強了SAS用于高通量分析工作的內在能力，應能擴大其對于研究溶液中的柔性大分子和納米顆粒的應用。
研究人員表示，根據這種衡量標準，可能可以從理論極限收集并分析SAS數據，這意味著科學家可以減少數據收集的時間，儀器所需的90分鐘時間可以縮短到9分鐘。這一發現是首個X射線散射不變量成果，并且體積相關性不變量這一新發現也打開了未來可變生物學樣品分析的一扇窗。
原文檢索：
Robert P. Rambo& John A. Tainer. Accurate assessment of mass, models and resolution by small-angle scattering. Nature, 24 April 2013; doi:10.1038/nature12070
