来自Proteopedia
蛋白质组链接蛋白质组链接|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
詹姆斯·霍尔顿的电影快照（见下文）。请参见电影的局限性如下所示。
|
分辨率在结构测定中，是与最小可观察特征相对应的距离：如果两个物体比该距离更近，则它们显示为一个组合的斑点，而不是两个单独的物体。
|
|
详细信息位于[1].
C类
O（运行）
N个
电子
密度
地图(?)
|
|
|
详细信息位于[2].
|
|
|
详细信息位于[3].
|
结构确定依据X射线晶体学或低温电子显微镜生成一个电子密度图（如所示绿色). 然后，在电子密度图的指导下，建立以棒状显示的原子模型。
在X射线晶体学中，分辨率是衍射图样中分辨出的晶格平面之间的最小距离。分辨率的高数值（如4º）表示分辨率较差，而低数值（如1.5º）则表示分辨率良好。
2.05 Å是中值的的解决方案X射线晶体学蛋白质数据库中的结果（2019年5月19日为135762）。相比之下，碳原子的范德华直径为3.4-3.7欧姆[4]共价碳-碳键的长度为1.5º[4].
如果大分子的某些部分在晶体中的有序性低于其他部分，那么这些部分的分辨率就会较差。“晶体分辨率”代表最有序的部分（参见决议的确定).
之后电子密度图使用拟合的原子模型进行计算和细化，计算模型中每个原子的原子位置不确定性。这些单原子不确定性称为B因子或原子温度值（参见温度).
快速指南
以下是解释分辨率值的快速指南（摘自Jmol简介).
- <~1.7º：大多数原子非常清晰可见。
- ~1.7-2.2μ：许多原子清晰可见。
- ~2.2-2.8º：可见较大侧链的形状。
- ~2.8-3.5º：二级结构和庞大群体。原子不清楚。
- ~3.5-4.0Å：最多链可追踪的。原子不清楚。
- ~4.0-6.0º：一些链是可追踪的。原子不清楚。
- ~6.0-8.0º：形状域充其量。原子不清楚。
- >~8.0º：粗略观察到的最大特征。原子不清楚。
请记住，分辨率值表示晶体的“最佳”（最有序）部分，其他部分的质量可能较差。这个温度值对于晶体模型中的每个原子，表明其电子密度图的清晰性。
高分辨率与低分辨率的混淆
高分辨率的特点是能够区分较小的特征，因此结构的质量与分辨率的长度值之间存在反向关系。例如，1.0º结构比4.0º结构解析的细节更精细，因此1.0º的结构的分辨率要高于4.0º。对于非专业人士来说，如果术语是精细和粗略的分辨率，而不是高分辨率和低分辨率，那么就不会那么令人困惑，但高分辨率和低度是该领域的既定术语。
什么限制了分辨率？
在大分子晶体中，晶体的有序度（“晶体质量”）限制了X射线晶体学的分辨率。分辨率理论上受到X射线波长的限制（约1º），但实际上，可用晶体的质量决定了分辨率。从各种纯化的蛋白质中获得的晶体中，有一半以上不是“原子分辨率”的，也就是说，无序度太大，无法确定分子结构。也许晶体学家面临的最大挑战是获得衍射到“原子分辨率”的有序晶体。
衍射图样的分辨率取决于晶体的有序程度。如果晶体高度有序（原子在整个晶体中的指定位置并随着时间的推移），晶体将衍射到高分辨率。无序度越大（原子随时间移动，或一个单元单元的内容与下一个单元的内容不同），衍射图像的分辨率越低。衍射斑点的强度随着无序度的增加而降低。为了能够测量弱反射点，有时可以增加实验中使用的X射线的强度，增加探测器的曝光时间或灵敏度，或增加晶体的尺寸。
分辨率越高，数据集中的反射越多。反射次数随着分辨率的倒数立方体而增加，因此1.0Å的数据集具有八乘以2.0Ω数据集中的反射点数量。
电子密度图与分辨率
这个右侧的图像（本页顶部）展示如何电子密度图[5][6]随着分辨率值从5.0º降至0.5º，变得更加准确和详细。
右边的图像是从一部电影中拍摄的[7]其中原子模型和电子密度图来回晃动，而分辨率值（不确定性）从0.5º增加到5.0º。
詹姆斯·霍尔顿在加州大学伯克利实验室高级光源拍摄的电影[7].)
这部电影并不完全真实。限制在脚注中描述[6].
电影中的每一个原子都是0.5度[6]框架顶部中心色氨酸侧链的一个电子密度球清楚地表示出来。2.5º（比偏微分方程)Trp侧链的整体形状和位置仍然清晰，主链的α螺旋构象也是如此。然而，在5.0º下，只有一个不合适的凸起信号表示笨重的Trp侧链，α螺旋变成了电子密度的圆柱体，从中可能无法识别螺旋的利手度。
一旦电子密度图的精细化完成，每个原子位置的电子密度大小决定了原子的B系数或温度值.
分辨率和结构质量
衍射数据的分辨率越高，模型所依据的测量就越多。此外，分辨率的增加意味着给定反射的测量误差小于相应的低质量衍射数据集的测量误差。因此，可以用较少的系统误差（例如原子丢失或错位）和较少的平均坐标误差来建立模型。坐标误差（大致定义为基于相同晶体的两个模型的不同程度，但独立测量、模型构建和细化）与分辨率相关，但大小不同。它还受数据完整性（越高越好）、细化的自由R因子（越低越好）和模型完整性（较高越好）的影响。基于2.0°数据的典型晶体学模型坐标误差小于0.2°[8].
另请参见B因素和坐标误差.
决议的确定
晶体中有序性最好的大分子部分产生了离X射线束轴最远的衍射斑点。分辨率是根据这些最远的点与X射线束的角度θ确定的，使用布拉格方程解决了d日:
d日=λ/（2 sinθ）
其中λ是X射线波长，以及d日是散布离散点的晶格平面之间的最小距离。决议由d日.
如果大分子的某些部分在晶体中的有序性低于其他部分，那么这些部分的分辨率就会较差。“晶体分辨率”代表最有序的部分。
反射分辨率与衍射数据集分辨率
衍射图案中的每个衍射点（也称为“反射”或“测量”）都具有标称分辨率。每个光斑的衍射角越大（即离入射X射线照射的衍射图像中心越远），其分辨率越高。在衍射实验中，目标是收集尽可能多的反射。然而，高分辨率的反射更难测量，因为反射强度在较高的衍射角（以及由此产生的较高分辨率）下会下降。在衍射图像中，你会在中心附近看到高强度的斑点，当你离开中心时，会看到越来越多的褪色斑点。衍射数据集的总分辨率是指所测反射的分辨率范围。例如，“数据是从20.0º到2.3º收集的，总体完整性为96.5%”意味着收集了该范围内的大多数反射，数据集将被简单描述为“2.3º分辨率”数据集，这是指数据收集的高分辨率极限。
另请参见
Proteopedia内部：
外部资源：
笔记
- ↑ 板球图像来自电子密度1.0σ时，显示Leu425和Ala426英寸国际奥委会这两种残留物中的温度因子范围为12至17，平均值为15。右边分开的红色原子是水-氧原子。
- ↑ 板球图像来自电子密度图1.0σ时，显示Leu5和Ala4 in3液压.温度系数在这两种残留物中，从3到12不等，平均为5。
- ↑ 板球图像显示电子密度图1.0&sigma:Ile98和Val99英寸4千立方英尺.温度系数这两种残留物的范围为32至45，平均37。
- ↑4 4.1请参见元素的原子半径（维基百科）、和无机化学教科书中的数值.
- ↑电子密度图是X射线晶体学实验。
- ↑6 6.1 6.2这些是根据原子模型计算出的“完美”电子密度图（R系数=0.0%，完美相位和振幅，1σ等高线）。基于实验数据的电子密度图与真实构象的拟合较差。因为这些电子密度图是根据缺少氢原子的原子模型计算出来的氢原子的电子密度在分辨率为0.5º的实验数据中不会出现这种情况。
- ↑7 7.1这部电影(图片：分辨率holton.mpeg)由加州大学伯克利实验室的高级光源詹姆斯·霍尔顿（James Holton）创建。霍尔顿善意地明确允许在Proteopedia中使用这部电影。原始来源是http://ucxray.berkeley.edu/~jamesh/电影.
- ↑ Garib N.Murshudov和Eleanor J.Dodson，高分子晶体学中Cruickshank的简化误差估计，CCP4通讯，1997年1月。
作者和确认
这篇文章于2014年6月15日被广泛修订用户：Eric Martz。修订的灵感来自与Keiichi Namba公司。本修订版的大部分文本由用户：Karsten Theis，他最初在讨论第页。
-1io1-labeled-300px.png&from=en&to=zh&token=&monLang=zh){kind=spacer}
-3hyd-labeled.png&from=en&to=zh&token=&monLang=zh)
.png&from=en&to=zh&token=&monLang=zh)
