1.简介

同步加速器光源的研究机会增加，允许使用微调和聚焦光束从具有不利特性的晶体中收集数据。孪晶在蛋白质晶体中相当常见。问题的原因之一孪生是由于相邻分子之间的弱相互作用，晶体中分子的多重稳定堆积（Fisher&Sweet，1980; 戈米斯·吕斯等。, 1995; 里斯，1980年; Redinbo&Yeates，1993年; 雷诺等。, 1985). 为了从这些晶体中获得衍射强度数据，必须使用来自同步辐射源的细光束。

为了使来自不同畴的散射波分离，孪晶的畴尺寸应大于入射光束的尺寸。孪晶的衍射强度可能看起来正常，但这种情况具有误导性（Yeates，1997）). 对孪生分数，假设反射来自半面体孪晶，即在一个孪晶操作，允许精确测量反射强度（“反褶积”）（Britton，1972).

我们已经解决了X射线问题晶体结构羟胺氧化还原酶（HAO）（Igarashi、Moriyama、Mikami和Tanaka，1997年)来自自养细菌，欧洲亚硝基单胞菌（Hooper&Nason，1965年; 萨亚韦德拉·索托等。, 1994). 结构分析中使用的晶体是孪晶的。为了从孪晶数据集中分离出单晶数据集，我们开发了一个两步程序精炼（Igarashi、Moriyama、Mikami和Tanaka，1997年)使用Britton的方法（Britton，1972). 两步法的成功应用精炼在HAO晶体上给出了一个准确的孪生分数。基于这些观察，我们能够从HAO孪晶的单晶部分获得测量的衍射强度数据，即使用微调和聚焦的同步辐射光束。我们在这里介绍这些细节。

2.结晶和衍射强度数据采集

HAO的分子质量为200000，有24个血球。它是一种电子转移蛋白。分子中血红素的数量是已知血红素蛋白中最大的。因此，这种酶呈深红色。HAO通过悬挂滴气相扩散法结晶（Mikami等。, 1991). 晶体以椭圆形生长（晶体类似橄榄球），尺寸达0.4×0.4×0.8 mm空间组是P（P）6_三，单元格尺寸为一 =b条 = 96.2 Å,c（c）=265.7º和γ = 120°.X射线强度在R-AXIS IIc上收集分辨率高达3.5°的数据，然后使用程序进行合并过程（东芝，1990年). 伪双轴沿着[110]，沿着一和b条轴。然而，不同晶体的强度分布并不一致，尽管数据集可以具有良好的内部特性R（右）因素。这些观察表明HAO晶体是孪晶的，即由两个晶体组成，从完全相反的方向看。合并的可靠性因素(R（右）_合并)为7.5%。对天然蛋白质和使用Hg（CH）制备的两种重原子衍生物的许多晶体进行了相同的观察_三首席运营官）₂或K₂氯化铂₄.

Tsukuba光子工厂的Weissenberg相机使用高亮度和精细聚焦光束（尺寸0.1 mm）在一个晶体的不同位置收集强度数据，以此检查两个晶格的分布（Sakabe，1991）). 通过将晶体沿晶体的长方向移动0.2 mm，从一个晶体中收集了四组数据，最终发现晶体沿c（c）轴。使用该程序处理帧DENZO公司？（Otwinowski&Minor，1993年)并使用CCP4型程序集（协作计算项目，1994年第4期).

3.结果和讨论

双胞胎HAO晶体的厚度基于以下观察结果（表1). 同构可靠性因素(R（右）_{国际标准化组织})两组数据之间的差异较大，通常为35%。从一个晶体中收集的两个数据集之间也观察到这些变化。此外，自旋转函数的强峰值出现在相对于原始峰值的60-98%峰高的伪双轴方向。这个伪对称得到了Patterson函数。沿着[110]，孪晶晶格相互关联。通过我们使用的两步最小二乘法进行脱粒的效率（Igarashi、Moriyama、Mikami和Tanaka，1997)在差异中清晰可见Patterson函数。在哈克段差异的大小Patterson函数在使用原始数据计算的汞衍生物中，重原子有四个突出的峰。然而，一半的峰值从用详细数据计算的图中消失，在自转函数中观察到的额外对称性消失。这个孪生利用微小（0.1mm）同步辐射束从一个晶体获得的数据集，连续计算分数。对于每个数据集，R（右）_{sym（对称）}值，针对每帧100的等效反射Σ|〈我〉−Ij公司|/Σ|Ij公司|，介于40和5.7之间，以及比例因子，克，介于0.82和1.36之间。R（右）_合并，对于数据集100的等效反射Σ|〈我〉−Ij公司|/Σ|Ij公司|得胜前后，分别为45.5%和3.8%，得胜程度为孪生， α0.98（=0.02）。在同一晶体的中点，对应值分别为18.5和2.2%α= 0.62. 这些结果表明，这两种晶格在晶体的中心部分确实是混合的。因此，两个晶格可以半面生长，即彼此朝相反的方向。可以使用这种检查孪生分数。事实上，这已成功用于HAO（Igarashi、Moriyama、Fujiwara）的结构分析等。, 1997). 在数据采集中，可以从晶体尖端获得单晶反射数据集，因此在这种情况下，必须使用具有强平行X射线的薄光束。

分子基础孪生在晶体中如图1所示两个分子聚在一起形成双锥组件。将组件对齐以形成2₁螺旋轴，平行于晶体c（c）轴。沿螺旋轴的邻域由两个可能的非晶体学双轴关联。由于沿最长轴的双锥的斜面有两个不同的交叉角，因此可以为螺旋轴形成两个不同方向。由于双锥组件具有双重对称性，这些螺旋轴的性质在分子间接触方面非常相似。事实上，如果非晶体学对称性轴围绕一轴30°，然后平移12.9°，然后可以在另一个轴上非晶体学对称性轴。这就是为什么会出现这种孪晶类型的原因。在生长的晶体表面，新取向的分子能够选择两种不同的分子相互作用。这个孪生是HAO晶体中分子组装的微小平移的结果。

图1 HAO晶体的分子堆积。晶体中的分子A类和A类'，和B类和B类'已组装。分子AA公司'和BB公司'由关联晶体对称性。“椭球体”符号表示非晶体学对称性垂直于c（c）轴。用黑色标记的平面是两个分子组装体之间的界面。If分子科科斯群岛'移动如图所示BB公司'和科科斯群岛'无法与BB公司'和AA公司’。

4.结束语

尺寸约为0.1 mm的精细聚焦光束可从晶体尖端收集无孪晶数据。即使在晶体的中间，也可以估计出孪晶分数。使用同步辐射以0.2 mm的步长平移晶体，以估计晶体长度上的孪晶分数分布。虽然研究表明，孪晶数据可以“去卷积”，但正如这里所展示的那样，有可能用精细聚焦的同步辐射束选择无孪晶的晶体部分。