单波长反常散射方法研究以及同步辐射研究平台建设

【摘要】： 本论文对直接法在单波长反常散射反面的应用作了较为详细的实例研究和对比，同时也对北京同步辐射装置1W2A小角散射光束线的初步设计作了详细介绍。论文共分为以下5个方面： 1)较高分辨率下的双空间碎片扩展和结构自动求解。利用单波长反常散射实验技术解析蛋白质晶体的结构已经成为主流的分析手段，而如何提高解析蛋白质结构的效率以及如何实现自动化是目前实现高通量蛋白质结构组学的关键技术之一。在分辨率好于2(?)左右的情况下，双空间的求解相位对于蛋白质结构测定很有效，并且使求解的整个过程简单易于实现自动化。包含OASIS-2004的双空间相位求解和建模已经被实际应用于求解蛋白质结构。这种双空间流程包括SAD数据的直接法初始相位求解，通过电子密度图修正来改善相位，自动建模和利用已知部分结构信息的直接法相位求解。 2)不同分辨率情况下的直接法和双空间碎片扩展。当数据的分辨率比较低(低于3(?))，OASIS中的直接法仍然可以有效的破除单波长反常散射中的相位双解，而程序不能够完成模型的自动搭建，可以利用手工搭建模型实现双空间碎片扩展，使蛋白质结构分析的效率大大提高。 3) OASIS中合适的品质因子(FOM)。我们在这里探讨了OASIS的品质因子的问题，由于OASIS的相位和OASIS的品质因子是从同一组概率分布下计算得到的，所以多数情况下它们匹配的较好。但是由于OASIS计算相位时采取的一些粗糙假定会带来较大的误差，我们可以在某些情况下替换其品质因子，会得到更好的初始电子密度图，经过电子密度修饰以后会有更大的改善。 4)单波长反常散射求解晶体结构的一些实例。这里利用了当前流行的处理单波长反常散射相位的程序，对一些数据例子进行求解和比较，并且研究了在利用单波长反常散射求解相位的实验中，选择实验波长需要兼顾反常散射信号以及晶体的耐辐射损伤和背景噪声，数据的冗余度等影响数据质量的问题。 5) 1W2A小角散射光束线的物理设计。北京同步辐射实验室(BSRF)4B9A光束线是我国目前唯一的一条小角散射光束线，该束线引自弯铁光源，并且与衍射实验站分时共用，无论是光学性能还是机时都受到很大限制。随着我国小角散射实验用户的不断增加，拓展原有线站的需求越来越突出。2004年北京同步辐射实验室开始在储存环一区新建Wiggler插入件1W2，并计划引出两条新的光束线——BSRF的第二条生物大分子束线(1W2B)以及小角散射光束线(1W2A)。这里详细介绍新的小角散射光束线的设计方案，以及北京正负电子对撞机二期改造完成后该束线能够达到的性能情况。