Zeitschrift für Proteomik und Bioinformatik
Offener Zugang

Abstrakt

Ab Initio Semi-quantitative Analyse der Kleinwinkel-Röntgenstreuung unter streifendem Einfall von Mikrostrahlen (M-GISAXS) während der Bildung und des Wachstums von Proteinkristallen

Claudio Nicolini, Nicola Luigi Bragazzi, Eugenia Pechkova und Remi Lazzari

Die Kleinwinkel-Röntgenstreuung mit streifendem Mikrostrahl (μ-GISAXS), die sowohl die Vorteile der elastischen Röntgenstreuung als auch die hochfokussierten Mikrostrahlen der Synchrotronstrahlung der dritten Generation nutzt, ist eine fortschrittliche Streutechnik, die es Wissenschaftlern ermöglicht, die Details von Kristallwachstumsprozessen zu entschlüsseln und großflächige Strukturen in dünnen Filmen zu untersuchen, darunter Nanobiofilme oder andere Arten von Oberflächen, wie Oberflächengradienten oder begrenzte Oberflächen. In dieser Studie analysieren wir semiquantitativ und simulieren unsere zuvor durchgeführten μ-GISAXS-Experimente mit Thaumatin- und Lysozym-Langmuir-Blodgett (LB)-Filmen und werfen so Licht auf Keimbildungs- und Kristallwachstumsprozesse. Hier zeigen wir, dass während der durch LB-Dünnfilme erleichterten Keimbildung der Partikelradius von Thaumatin- und Lysozymkristallen zunimmt, während die Filmdicke abnimmt. Eine strukturelle Neuorganisation innerhalb und innerhalb des LB-Dünnfilms führt wahrscheinlich zur Kristallbildung und zum Kristallwachstum. Diese halbquantitativen Ergebnisse stehen im Einklang mit dem zuvor angenommenen Modell. Neue Erkenntnisse und Implikationen für die Protein-Nanokristallographie werden ebenfalls diskutiert.