Русская версия English version   
Том 15   Выпуск 2   Год 2020
Определение структуры биологических макромолекулярных частиц с использованием рентгеновских лазеров. Достижения и перспективы

Петрова Т.Е., Лунин В.Ю.

Институт математических проблем биологии РАН – филиал ИПМ имени М.В. Келдыша РАН, Пущино, Россия
 
Аннотация. Рентгеноструктурный анализ является основным экспериментальным подходом к определению атомной структуры биологических макромолекул и их комплексов. Наиболее серьезным ограничением его применимости, на сегодняшний день, является необходимость приготовления образца исследуемого объекта в виде монокристалла, которая вызвана чрезвычайно низкой интенсивностью рассеянных одиночной молекулой лучей. Ввод в эксплуатацию рентгеновских лазеров на свободных электронах с их сверхмощным (на много порядков превышающим по яркости современные синхротроны) и сверхкоротким (меньше 100 фс) импульсом является экспериментальным прорывом, который позволяет рассчитывать на получение дифракционных картин от отдельных биологических частиц и последующее определение их структуры. Первые экспериментальные результаты демонстрируют принципиальную возможность такого подхода и сопровождаются публикацией значительного количества статей, посвященных различным аспектам развития метода. Целью данной статьи является обсуждение текущего состояния дел в этой области, оценка достигнутых результатов и обсуждение перспектив дальнейшего развития метода на основе анализа публикаций в мировой научной литературе последних лет и опыта работ, проводимых авторами обзора и их коллегами. 
 

Ключевые слова: биологические макромолекулы, изолированные частицы, рентгеновское рассеяние, рентгеновские лазеры на свободных электронах, фазовая проблема, биологическая кристаллография

Содержание Оригинальная статья
Петрова Т.Е., Лунин В.Ю. Определение структуры биологических макромолекулярных частиц с использованием рентгеновских лазеров. Достижения и перспективы. Математическая биология и биоинформатика. 2020;15(2):195-234. doi: 10.17537/2020.15.195
(опубликована на рус. яз.)

Аннотация (рус.)
Аннотация (англ.)
Полный текст (рус., pdf)
Список литературы Перевод на англ. яз.

Petrova T.E., Lunin V.Y. Determination of the Structure of Biological Macromolecular Particles Using X-Ray Lasers. Achievements and Prospects. Маthematical biology and bioinformatics. 2020, 15(Suppl):t52-t87. doi: 10.17537/2020.15.t52

Полный текст (англ., pdf)

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-2025