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      X射線晶體定向衍射歷史介紹

      點擊次數:5327 發布時間:2020-03-13

      X射線晶體定向衍射歷史介紹

      X射線晶體衍射是人們了解原子世界的利器,這一技術為人們解析了大量的重要生物學結構。今年是這一技術的百年誕辰,本期Nature雜志以特刊形式,介紹了X射線晶體衍射的過去、現在和將來。

      1914年,德國科學家Max von Laue因為發現晶體中的X射線衍射現象,獲得了諾貝爾物理學獎,這一發現直接催生了X射線晶體學。從那以后,研究者們用這一衍射技術解析了大量復雜分子的晶體結構,從簡單的礦物、高科技材料(如石墨烯)到病毒等生物學結構。隨著這一技術的不斷改進,出成果的節奏也越來越快。現在蛋白晶體成像的分辨率已經實現了突破,能夠區分單個原子。而新X射線源實現了對困難蛋白的成像,這些蛋白難以甚至不能形成大晶體。

      Von Laue hit的理論是,當X射線通過晶體時會發生衍射,而衍射模式可以體現原子的定位。1912年,Von Laue hit及其同事用硫酸銅驗證了這一理論。

      自1971年以來,蛋白數據庫(Worldwide Protein Data Bank)就在不斷收集蛋白質結構數據,目前已經收錄了將近十萬個條目。包括晶體學開放式數據庫COD在內的其他數據庫,收錄了各種物質的結構,從礦物質、金屬到小生物分子。隨著成像和數據分析技術的進步,研究人員能夠獲得更細微的結構信息,解決越來越復雜的分子結構。

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