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强大的方法探测小分子结构

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-11-20浏览次数:1405

小分子 - 从天然存在的代谢物和激素到合成药物和杀虫剂 - 对生物有很大的影响。然而,为了让科学家了解分子如何工作以及如何设计有益分子,他们需要知道原子和化学键的精确排列。现在,研究人员已经找到了一种更快,更简单,更可靠的方法来解决小分子中的结构问题。他们在ACS Central Science上报告了他们的结果。

目前,用于确定小分子结构的金标准是X射线晶体学。在这项技术中,研究人员将一个小分子结晶,然后用X射线轰击晶体。 X射线以复杂的图案衍射,以显示分子的三维结构。然而,对于许多化合物而言,生产大量高质量的晶体是耗时或不可能的。 Brian Stoltz,Jose Rodriguez,Hosea Nelson和Tamir Gonen想知道他们是否可以使用一种形式的低温电子显微镜来表征小分子。这项名为MicroED的技术是五年前开发的用于研究蛋白质结构的技术。在该技术中,电子束而不是X射线从晶体衍射,其可以比X射线晶体学所需的电子束小得多。

研究人员首先在含有数千个纳米晶体的粉末孕酮样品上测试了MicroED。他们旋转单晶并收集不同角度的电子衍射数据,以便在不到30分钟内以高分辨率(1埃)确定激素的结构,而X射线晶体学则是数周或数月。他们继续成功地描述了其他11种天然,合成和医药产品,包括对乙酰氨基酚,布洛芬和几种抗生素。研究人员甚至通过研究单个纳米晶体在混合物中发现了四种不同的分子。研究人员使用MicroED分析了X射线晶体学通常所需的十亿分之一晶体。