Структура

Лаборатория кристаллографии макромолекул



Данные заметки содержат обзор работ, выполненных в ЛКМ ИМПБ РАН. Информация об исследованиях других авторов по данной тематике может быть найдена в указанных ниже оригинальных статьях.

Использование принципа максимального правдоподобия для решения фазовой проблемы кристаллографии макромолекул

(1997-2000)

      Работа над этим проектом велась в тесном сотрудничестве с Лабораторией биологических структур Института Генетики и Молекулярной и Клеточной Биологии (Страсбург, Франция; ответственный исполнитель - проф. А.Д.Поджарни). В рамках описываемого проекта была сделана попытка применения для решения фазовой проблемы нового типа дополнительной информации, основанного на идеях статистического моделирования. Эта информация использовалась далее в рамках общего подхода к прямому решению фазовой проблемы, ориентированного первоначально на использование критериев отбора, связанных с гистограммами синтезов Фурье электронной плотности.

      На первой стадии расшифровки структуры биологических макромолекул методом рентгеновского анализа делается попытка найти функцию ρ(h,k,l), описывающую распределение электронов в кристалле исследуемого объекта. Эта функция имеет периодичность по трем пространственным направлениям и может быть представлена в виде трехмерного ряда Фурье

(1)      

Комплексные коэффициенты F(h,k,l)exp[i φ(h,k,l)] этого ряда называются в кристаллографии структурными факторами, а вещественные величины F(h,k,l) и φ(h,k,l) - соответственно модулями и фазами структурных факторов. "Классический" рентгеновский эксперимент позволяет определять лишь значения модулей F(h,k,l) структурных факторов. Проблема восстановления значений фаз структурных факторов φ(h,k,l) (необходимых для расчета распределения ρ(x,y,z)) называется фазовой проблемой рентгеноструктурного анализа. Естественно, для решения этой проблемы должна быть привлечена какая-то дополнительная информация об исследуемом объекте.

      Основная идея подхода может быть объяснена на следующем примере. Пусть в элементарной ячейке кристалла выделена некоторая область, и мы предполагаем, что именно эта область является областью, занятой молекулой, то есть предполагаем, что центры всех атомов молекулы находятся внутри этой области. Разумность такой гипотезы можно оценить, например, следующим образом. Допустим, что положения центров всех атомов молекулы выбраны случайным образом внутри тестируемой области и что по такой случайной модели рассчитаны значения модулей структурных факторов. В силу случайности выбора модели эти значения модулей являются случайными величинами, и можно поставить вопрос, какова будет вероятность того, что эти случайно полученные значения совпадут с экспериментальными значениями модулей
Fatal error: Function name must be a string in /home/i/impbran/impb.tmweb.ru/tpl/templates_c/332/3325292046/0.php on line 67