小角x射线散射分析计算生物分子溶液

小角度x射线散射(SAXS)是结构生物学中广泛使用的技术，在近原生条件下为液态样品开发了许多特定应用^[1]。

虽然主要在软物质群落中使用各向异性方法，但大多数生物溶液SAXS实验都是在生物大分子的各向同性溶液中进行的。由于对稳健样品制备的要求可以说比高分辨率方法要求更低，因此SAXS数据可以很容易地用于许多系统，并为低分辨率表征提供了一种独立的方法和无与伦比的方法互补性。

事实上，SAXS的主要优势在于验证和改进高分辨率结构数据，例如来自大分子x射线晶体学(MX)，核磁共振(NMR)和低温电子显微镜(cryoEM)。此外，SAXS是表征构象柔性和无序系统的有力方法，这是高分辨率结构技术无法实现的。

在溶液SAXS实验中，液体样品通常处于流动状态，暴露在准直x射线束下。散射的x射线通常是各向同性的，并记录在光子敏感探测器上，产生二维图像。对于生物SAXS实验，标准方法是对探测器图像进行方向平均，得到1D散射强度曲线I(s)， (s¼4πsinθ/λ，其中2θ为散射与入射辐射之间的夹角，λ为x射线波长)。

为了提高数据质量，在可能的地方收集重复暴露并取平均值。然后使用在相同仪器条件下收集的溶剂/缓冲液的单独测量，从样品的平均散射中减去背景的平均散射。这就产生了一条差分散射曲线，该曲线描述了目标粒子的散射，并且去掉了溶剂、样品支架和寄生散射效应的影响。

[1] Mertens H D T .Computational methods for the analysis of solution small-angle X-ray scattering of biomolecules: ATSAS[J].Methods in enzymology, 2023, 678:193-236.

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