BlogGang.com : : TimeS-To-Enjoy - บทเริ่มต้นของการศึกษารูปร่าง 3 มิติของ Protein ด้วยเทคนิค X-ray Diffraction

Group Blog

All Blogs

บทเริ่มต้นของการศึกษารูปร่าง 3 มิติของ Protein ด้วยเทคนิค X-ray Diffraction

ตามสัญญาครับที่ว่าจะเขียน Blog เกี่ยวกับการใช้เทคนิค X-ray Diffraction เพื่อศึกษารูปร่าง 3 มิติของ Proteins

หากว่ากันจริงเรื่องนี้เป็นเรื่องที่ยาวมากๆๆครับ แล้วก็ต้องใช้ความเข้าใจและจินตนาการที่ซับซ้อนพอสมควร แต่เมื่อผมตัดสินใจเอาที่จะเอามันมาทำเป็น Blog แล้ว ก็ขอเขียนอะไรให้ง่ายๆเข้าไว้ก่อน หากใครต้องการรายละเอียดเพิ่มเติม เราก็สามารถติดต่อผ่านทางนี้ได้ครับ หากผมรู้ ผมก็จะเอามาเล่าสู่กันฟัง

ในบทแรกนี้ จะขอพูดกว้างๆเกี่ยวกับแนวคิดของเรื่องนี้ มันเริ่มจาก เมื่อถึงจุดๆหนึ่งที่เรามีความเข้าใจแล้วว่าองค์ประกอปของสิ่งมีชีวิตมี Protein เป็นองค์ประกอปหลัก มันไม่ใช่เป็นเพียงเนื้อ หนัง ผม ผิว กระดูก ฟัน หรือ แก้วตา หากแต่มองลงไปในระดับเซลล์ ก็จะพบว่าภายในเซลล์มีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นเป็นเป็นล้านๆปฏิกิริยาในแต่ละนาที และแต่ละปฏิกิริยาเคมีนั้นก็ถูกควบคุมโดยโปรตีนที่เราตั้งชื้อมันว่า Enzyme

เรารู้ว่าโรคร้ายแรงทางพันธุกรรมเกิดจากที่ร่างกายไม่สามารถผลิต protein บางชนิดได้ หรือผลิตออกมาก็ไม่สมบูรณ์ทำงานไม่ได้ หรือทำงานได้ดีเกินเหตุ

หรือเชื้อโรคอย่าง HIV เองก็ตาม การที่มันจะก่อโรคในร่างกายได้ มันก็ต้องใช้โปรตีนของมันเพื่อให้มันมีชีวิตแล้วเข้ามาทำร้ายเรา

ดังนั้นแนวคิดว่าที่ หากเราเข้าใจการทำงานของ protein ได้ดีแล้ว เราอาจบังคับให้ protein หนึ่งๆ ทำงานได้ หรือ หยุดทำงานไป เพื่อป้องกันและรักษาโรคร้าย หรือแม้กระทั้งออกแบบยาให้ไปโจมตีเชื้อโรคโดยการไปทำลาย protein ที่สำคัญของมัน

และหากจะเข้าใจการทำงานของ protein ได้ดี ลำพังแค่ความเข้าใจการควบคุมการผลิต protein ในระดับ transcription (การผลิต mRNA) และการ translation(การผลิต protein จาก mRNA) อาจไม่เพียงพอ ดังนั้นเราจึงมีแนวคิดว่า ถ้าเราสามารถมองเห็นโปรตีนได้ เราอาจได้ความรู้ที่มีประโยชน์มากมาย และนำเราไปสู่แนวทางในการควบคุมการทำงานของโปรตีนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ที่กล่าวมาเป็นเพียง idea เสี้ยวหนึ่งเท่านั้นของประโยชน์จากการศึกษาโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน ถ้าใครสนใจก็ลองหาอ่านเพิ่มเติมได้ จาก google เยอะแยะครับ key worlds ที่แนะนำเช่น protein and didsease , protein structure, drug design, protein engineer

อืม... แล้วทำไมต้อง รูปร่าง 3 มิติด้วยล่ะ
ก็เพราะรูปร่างของวัตถุใดๆ มันเป็น 3 มิติใช่ไหมครับ ดังนั้นเวลาศึกษาดูถึงรูปร่างจริงๆ มันก็ต้องเป็นระบบ 3 มิติ

แล้วทำไมเน้นคำว่า 3 มิติ จัง ก็เพราะแต่ก่อนกาลที่เราจะสามารถมองเห็นโปรตีนได้ เราทำได้เพียงแต่ใช้เทคนิคทางเคมีวิเคราะห์ลำดับกรดอะมิโนโปรตีนเท่านั้นเอง แล้วก้เอามาวาดลง text book มันเป็นเพียงแค่ 2 มิติ แต่พอเราได้มองเห็นรูปร่าง 3 มิติของโปรตีนได้แล้ว ข้อมูลที่ได้จาก 3 มิติ มันเป็นคนละเรื่องกับ 2 มิติอย่างสิ้นเชิง

เทคนิคที่ใช้ศึกษารูปร่างของโปรตีนก็มีที่เด่นๆอยู่ 3 เทคนิคครับ เด่นสุดๆๆๆคือ X-ray Crystalloography (หรือ X-ray Diffraction) ลองลงมาก็ กล้องจุลทัศอิเล็คตรอน และที่กำลังพัฒนาอย่างก้าวกระโดดตอนนี้คือ NMR

ใน blog ของผม ผมขอเล่าแค่ X-ray แล้วกันนะครับ เพราะคิดว่าแค่นี้ ไม่รู้ว่าจะใช้เวลากี่เดือนกว่าจะเขียนเสร็จ เหอๆ เพราะมันขี้เกียจอ่ะ

อ่ะ ตอนนี้คงจะถึงเวลาตั้งคำถามว่าแล้ว X-ray Crystallography คืออะไร ?

อ่านต่อไปครับ

รูปนี้คือรูปร่าง 3 มิติของโปรตีนที่เราอยากเห็นกันเหลือเกิน

(นำมาจาก //bioc.polytechnique.fr)

เทคนิค X-ray Crystallography โดยทั่วไปก็มีขั้นตอนง่ายๆครับ อิอิ คือ
1. เอาดปรตีนที่ต้องการศึกษามาทำการตกผลึกเพื่อให้ได้คริสตัลของโปรตีนออกมาก่อน

2. มีคริสตัลแล้ว ก็เอาแสง X-ray มาฉายลงไปยังผลึก แสง X-ray ก็จะวิ่งเข้าไปยังผลึกแล้วไปชนกับ electron บนโมเลกุลของ protein ที่อยู่ในผลึก ทำให้เกิดการกระเจิงของแสง x-ray แตกแยกกระจัดกระจายออกเป็นคลื่นแสงหลากหลายความถี่ หลายกหลาย phase พุ่งไปทั่วทุกทิศทุกทาง (ยกเว้นทิศที่ขนานกับทิศทางของแสง X-ray ที่เป็นแหล่งกำเนิด ผลคือแสงเล็กแสงน้อยที่กระเจิงเพราะผลการชนกับ electron มันก็จะเกิดการ รวม และหักล้างกันไป ถ้ามันหักล้างกัน ก็จบไป แต่ถ้ามันรวมกันกลายเป็นแสงที่มี amplitude สูง เราก็สามารถเอา detector มาวัดได้

ผลจากการวัดความเข้มแสงที่เป็นผลลัพธ์จากการรวมตัวกันของแสงย่อยๆที่กระเจิง ก็จะเกิดเป็นจุดๆๆๆ intensity บน detector นั่นเอง เมื่อจบการทดลอง เราจะได้ข้อมูลที่เป็นรูปภาพจุดดำๆบน detector เราเรียกมันว่า diffraction pattern ดังภาพนี้

(นำมาจาก//csbcc1.csbcc.dartmouth.edu)

รูปล่างนี้สรุปในสิ่งที่ผมเพิ่งอธิบายไปเกี่ยวกับ X-ray Crystallography ครับ

(นำมาจาก //www.stolaf.edu

บางคนอาจถามว่า ทดลองออกมาแล้วได้แค่ภาพ จุดๆๆ แค่เนี้ย แล้วไหนรูปร่าง protein ล่ะ ?

ขอบอกว่า จุดๆๆๆ แต่ละจุดมีความหมายหมดครับ เพราะมันเป็นทำหน้าที่เป็นแผนที่ลายแทงที่จะบอกเราต่อไปว่า electron ตัวไหนบนโมเลกุลโปรตีนที่ทำการสะท้อนแสงออกมาแล้วสร้างจุดแต่ละจุดบน detector

ดังนั้นงานหนักต่อไปของนักวิทยาศาสตร์คือ แกะลายแทงเหล่านี้ เพื่อเอาไปสร้างภาพให้เป็น protein 3 มิติให้ได้ในที่สุด

ใน blog นี้ผมขอหยุดไว้เพียงเท่านี้ก่อนครับ ต่อไปจะมาเล่าให้ฟังต่อว่า เขาใช้อะไรมาแกะลายแทงจุดๆเหล่านั้น จนกลายเป็นภาพโปรตีนได้ แล้วท่านจะทึ่งกับความสามารถของมนุษย์ว่า โอ้โห เราคิดกันได้ซับซ้อนขนาดนี้เลยเหรอเนี่ย ผมเองก็ยอมรับว่า X-ray Crystallography เป็นวิชาที่ผมเรียนแล้วทึ่งมากๆ เพราะความงดงานไม่ใช่เพียงแต่คริสตัลที่เราเลี้ยงจนโตดูล้วเหมือนเพชร แต่คณิตศาสตร์และฟิสิกส์ที่อยู่เบื้องหลังเทคนิคนี้ มันงดงามไม่แพ้แสงสะท้อนของคริสตัลเลย

ขอให้ติดตามกันในตอนต่อไปนะครับ

ปล. ใครมาอ่านแล้ว ช่วยลง comment ด้วยนะครับ จะได้มีกำลังใจทำ blog ต่อๆไป

แล้วเจอกันใหม่ครับ บายๆ

(นำมาจาก //marcus.whitman.edu/)

Create Date : 11 กุมภาพันธ์ 2549

Last Update : 20 กุมภาพันธ์ 2549 7:12:19 น.

58 comments

Counter : 5118 Pageviews.

เก่งดีจังครับ

โดย: pretzell

วันที่: 14 กุมภาพันธ์ 2549 เวลา:21:12:09 น.

X-ray crystallography is a very powerful technique. One, however, must always take into consideration that this technique only dictates the 3 dimensional structure of a molecule in the solid state. That is why extensive approaches of structural characterization and elucidation with other techniques, namely NMR and other spectroscopies, must also be taken into account.

P.S. A simple, but yet very important priciple in X-ray diffraction is that of Bragg's.

โดย: JBIC IP: 72.37.135.13 วันที่: 15 กุมภาพันธ์ 2549 เวลา:13:28:46 น.

wow คุณ JBIC ก็เรียนมาทางด้านนี้เหมือนกันหรือครับ
รบกวนช่วยทิ้ง email ไว้ได้ไหมครับ เผื่อในอนาคตอาจได้แลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารกัน

ยินดีที่ได้รู้จักครับ

โดย: TimeS IP: 128.86.159.38 วันที่: 16 กุมภาพันธ์ 2549 เวลา:1:59:32 น.

มาแอบอ่านเอาความรู้ค่ะ
ขอบคุณมากๆนะคะ
ปล.แอบถามได้มะคะ การตกผลึกโปรตีนเนี่ยทำไงอ่าค่ะ
ปล2.เพิ่งเคยได้เห็นผลึกโปรตีนกอ้วันนี้อ่ะค่ะ สวยจัง

โดย: นู๋แอปเปิ้ลเขียว IP: 61.91.217.38 วันที่: 20 กุมภาพันธ์ 2549 เวลา:0:00:14 น.

ตอบคุณนู๋แอปเปิ้ลเขียว

ก่อนอื่นขอบคุณมากครับที่แวะเข้ามา :)
ไม่ทราบว่าใช่คนเดียวกันที่มาจากกระทู้ในลุมพินีหรือเปล่าครับ :)

การทำให้โปรตีนตกผลึก ทำได้เหมือนกับการตกผลึกเกลือนั่นแหละครับ คือพยายามทำให้มันละลายให้มากที่สุด แล้วใช้เทคนิคเพิ่มความเข้มข้นให้เกิดจุดอิ่มตัว อย่างเกลือเราใช้วิธีละลายเกลือที่ temp สูงๆ แล้วจากนั้นปล่อยให้ temp ค่อยๆลดลง ผลคือความสามารถในการละลายของเกลือก้ลดลง ทำให้ตกผลึกลงมา

สำหรับโปรตีนเราใช้ temp สูงๆไม่ได้เพราะมันจะ denature หรือเสื่อมสภาพไป เราจึงเลือกใช้เคนนึคดึงน้ำออกจากสารละลายโปรตีน พอน้ำลดก็แปลว่า protein มีความเข้มข้นสูงขึ้นๆ จนในที่สุดก็ตกผลึกลงมา มีเทคนึคที่จะดึงน้ำออกจากระบบหลายกหลายเทคนิคครับ เอาไว้เขียนเป็น blog ตัวใหม่ดีกว่านะครับ จะได้เตรียมรูปประกอบมาให้พร้อมเลย

ขอบคุณครับ

โดย: TimeS IP: 128.86.159.38 วันที่: 20 กุมภาพันธ์ 2549 เวลา:5:44:07 น.

ขอแก้ไขข้อความครับจาก

แล้วใช้เทคนิคเพิ่มความเข้มข้นให้เกิดจุดอิ่มตัว

เป็น

แล้วใช้เทคนิคเพิ่มความเข้มข้นให้เกินจุดอิ่มตัว

โดย: TimeS IP: 128.86.159.38 วันที่: 20 กุมภาพันธ์ 2549 เวลา:5:46:15 น.

กรี๊ดๆๆ ดีใจมีคนจำได้ด้วย
ช้ายเเล้วค่ะ ปกติอยู่ห้องสวนลุมแต่ก้อชอบเข้ามาแวบๆดูห้องหว้ากออยู่บ้างอ่ะค่ะ อยากต่อเอกทางด้านเทคโนโลยีการตกผลึกที่ใช้ทางด้านสิ่งแวดล้อมอ่าค่ะ ที่อังกฤษพอจะมีสาขานี้บ้างมั้ยอ่ะค่ะ

โดย: นู๋แอปเปิ้ลเขียว (นู๋แอปเปิ้ลเขียว

) วันที่: 20 กุมภาพันธ์ 2549 เวลา:12:17:40 น.

เทคโนโลยีการตกผลึกใช้ทางด้านสิ่งแวดล้อม หมายถึงพวก bioprocess หรือเปล่าครับ ถ้าใช่ก็มีที่ให้เรียนเยอะแยะเลยครับที่อังกฤษ :)

โดย: นู๋แอปเปิ้ลเขียว IP: 128.86.159.38 วันที่: 23 กุมภาพันธ์ 2549 เวลา:2:55:02 น.

มาเยี่ยมชมและได้ความรู้จริงๆ

ขอแสดงความยินดีด้วยค่ะ

โดย: Komi IP: 61.7.128.230 วันที่: 23 กุมภาพันธ์ 2549 เวลา:22:59:04 น.

สวัสดีค่ะ
เข้ามาศึกษาหาความรู้ ด้วยคนนะคะ
จบมาด้าน Foodscience แต่ตอนนี้เลี้ยงลูกอยู่บ้าน แต่ยังชอบ อ่าน ชอบศึกษา วิธี วิเคราะห์ ต่างๆ อยู่ค่ะ ขอบคุณนะคะที่เขียนอย่างละเอียด

โดย: *พิณ*

วันที่: 25 มีนาคม 2549 เวลา:15:24:51 น.

อ้า....อ่านแล้วก๊เกิดอาการ

ง.งู 2 ตัวมาเจอกันคร๊าบผม...แต่แฮะ...ขอบคุณมากนะคร๊าบที่แวะไปเยี่ยมที่บ้านพ้ม

โดย: Tahannam

วันที่: 3 เมษายน 2549 เวลา:8:26:08 น.

Not sure that I could catch it
but nice work

โดย: Phil (Prada Lover

) วันที่: 3 เมษายน 2549 เวลา:11:13:00 น.

Good article krub. Keep doing and writing.

I will come back to read.

Thanks.

โดย: Duke of York IP: 82.38.207.224 วันที่: 1 พฤษภาคม 2549 เวลา:16:34:31 น.

กรี๊ดดด... เพิ่งมาเจอบล็อกนี้ ดีใจๆๆ
ขอแอดไว้นะคะ กะลังทำวิจัยเกี่ยวกับ x-ray crystallography เหมือนกัน

ตอนต่อไปจะเป็น phasing รึยังเอ่ย...

โดย: r k i

วันที่: 3 พฤษภาคม 2549 เวลา:5:17:37 น.

อิอิ แหะๆ คงไม่ทำต่อแล้วครับขอพักไว้ก่อน เพราะตอนนี้ผมไม่ได้ทำ X-ray แล้ว แบบว่าจบ research ตัวแรกไป ก็เริ่มresearch ตัวที่ 2 ซึ่งหันมาทำ Mass Spec MaldiTOF/TOF ครับ

จาก research แรก ก็ได้เรียนแค่เทคนิคเดียวคือ Molecular replacement ไว้ไปเรียนเอกแล้วคงจะมาสานต่อครับ เพราะเรียนเอกเลือกทำ X-ray ตรงๆเลยครับ

ไม่ทราบว่าคุณ r k i เรียนที่ไหนครับ ทำ X-ray ล้วนๆเลยเหรอครับ :) น่าสนุกเนอะ ผมชอบมากๆๆๆ

โดย: TimeS IP: 128.86.159.38 วันที่: 3 พฤษภาคม 2549 เวลา:5:44:24 น.

I look forward to reading more about X-ray crystallography from your point of view.

By the way, I'm sure you know of the PDB website. I really like it and think that it's very informative.

โดย: CIT IP: 131.215.11.205 วันที่: 4 พฤษภาคม 2549 เวลา:4:09:32 น.

เพิ่งมาเรียนได้สองเทอมค่ะ เทอมสองนี้เพิ่งลงคอร์สเวิร์ควิชานี้ไป
เรียนครบถ้วนกระบวนความเลยค่ะ สนุกดี

งานวิจัยที่ทำ เป็นการใช้เทคนิคนี้ศึกษา transcriptional regulator ตัวนึงที่พบใน pathogenic bacteria ค่ะ
แพลนไว้ว่าเมื่อได้โครงสร้างสามมิติแล้ว จะใช้ computational method ในการออกแบบยา
แต่อาจจะไม่ได้ออกมาเป็นยาจริงๆ ทำเป็น library ไว้ก็ยังดี
เอาไว้วิจัยพัฒนาเป็นยาต่อในอนาคตได้

อีกตัวเป็นงานช่วยอาจารย์ อันนี้มารับสานต่อเค้าค่ะ ทำประทังชีพ
คล้ายๆกัน แต่โครงสร้างบางส่วนได้เรียบร้อยแล้ว เหลือโครงสร้างที่เป็นคอมเพล็กซ์บางอย่าง
กำลังพยายามทำอยู่ค่ะ

เป็นมือใหม่หัด x-ray เพิ่งเข้ามาคลุกในวงการค่ะ
ขอฝากเนื้อฝากตัวด้วยนะคะ ฮิๆๆ...

โดย: r k i

วันที่: 4 พฤษภาคม 2549 เวลา:10:10:57 น.

ตอนแรกคิดว่าเป็นเรื่องที่ไม่มีความรู้ ไม่เกี๊ยวกุ้งอะไรกับเราเลย
อยู่คนละ field โดยสิ้นเชิง
แต่พอได้ลองอ่านดูเข้าจริงๆ
ก็รู้สึกว่าเป็นเรื่องที่น่าสนใจมาก
เลยว่าจะลองตามอ่าน และเข้า google ไปหาเรื่องที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติมดูเสียหน่อยค่ะ

โดย: parachute

วันที่: 24 มกราคม 2550 เวลา:11:38:04 น.

thx a lot

โดย: ^^ IP: 202.12.74.5 วันที่: 5 กุมภาพันธ์ 2550 เวลา:14:03:05 น.

แวะมาอ่านครับ ผมอ่านเรื่องพี่ที่ตอนได้ตอบรับแล้วเศร้ามากมายเพราะผมสมัครไปผ่านรอบแรกที่ cambridge brain centre for brain repair เหลือเอา reference จากอาจารย์ที่อิมพีเรียลซึ่งผมไม่สนิทมากเขาคงเขียนประมาณว่าไม่สามารถให้ความเห็นได้มั้ง ตอนนี้หาที่ใหม่แล้วครับ เรียนจบไวๆ นะครับ เดี๋ยวจะแวะมาอ่านบ่อยๆ

โดย: weerapong_rx

วันที่: 2 เมษายน 2550 เวลา:5:19:14 น.

น่าสนใจมากครับ ขอบคุณครับ

โดย: POL_US IP: 212.11.27.210 วันที่: 14 กรกฎาคม 2550 เวลา:22:37:18 น.

ขอบคุณสำหรับสาระดีๆ ทำให้เข้าจะอะไรดีขึ้นเยอะเลย
ตอนนี้เรากำลังเรียนโทเกี่ยวพอลิเมอร์ ต้องใช้เทคนิคนี้ในการวิเคราห์โครงสร้างผลึกเช่นกัน อยากให้คุณช่วยเขียนรายละเอียดต่อให้จบด้วยนะค่ะ จะรออ่านค่ะ

โดย: tan IP: 202.28.180.201 วันที่: 17 กรกฎาคม 2550 เวลา:12:35:50 น.

แวะมาอ่านหาข้อมูลทำสัมมนาค่ะ
อยากรู้คอนเซบต์ที่แท้จิงของ x-ray diffraction
แต่อ่านๆไปแล้วมันดูน่าสนใจดีเนาะ เสียดายที่ไม่ได้เรียน
ทางการทดลอง เรียนโท computational chemistry
แต่วัตถุประสงค์เราครือกันกันค่ะ หาโครงสร้าง กลไก การทำงาน
ระดับโมเลกุล แบบ 3D

ดูวันที่เขียนก้อผ่านมาตั้งนานแล้ว
เมื่อไหร่จะมาเขียนต่อละคะ จะรออ่านเน่อ

โดย: atomker IP: 203.158.4.155 วันที่: 24 กรกฎาคม 2550 เวลา:11:23:31 น.

ดีมากๆเลยค่ะ

โดย: ... IP: 161.246.1.33 วันที่: 8 กันยายน 2550 เวลา:22:16:45 น.

ดีมากเลยคะ

โดย: นางสาววิชชุดา IP: 203.172.219.33 วันที่: 19 กุมภาพันธ์ 2551 เวลา:13:12:01 น.

อยากอ่านต่อมากๆเลยครับ สนใจในวิชานี้

โดย: noname IP: 61.90.230.113 วันที่: 1 สิงหาคม 2551 เวลา:20:03:13 น.

เขียนดีแล้วเข้าใจง่าย ดีค่ะ

- ไม่ทราบว่าเทคนิค X-ray Crystalloography กับ
X-ray Diffraction เป็นเทคนิคเดียวกันเหรอค่ะ
- แล้วเครื่อง X-ray Diffraction ที่ไว้ใช้หาผลึกของพอลิเมอร์ล่ะค่ะ ????

โดย: Viewjai IP: 58.9.186.189 วันที่: 23 กันยายน 2551 เวลา:21:37:49 น.

โดยหลักการแล้วเหมือนกันครับ

X-ray Cryst จริงไม่ค่อยรัดกุม ต้องพูดว่า Protein Crystallography ครับ คือแบบที่ผมเขียนเล่าให้ฟัง ซึ่งเป็นการใช้ X-ray Diff มาประยุกต์ใช้กับ protein

ส่วนนักวัสดุศาสต์เอาไปใช้ ผมไม่เคยใช้ แต่ที่ได้ถามจากคนที่ใช้ เค้าบอกว่าเอาไว้เช็คว่า วัสดุมีสารหนึ่งๆเจออยู่หรือไม่ โดย ผลึกของสารหนึ่งๆ จะกระเจิงแสง X ray ออกมาในรูปแบบเฉพาะ ทำให้รู้ว่ามันคือสารอะไร เป็นต้นครับ

แต่ทั้ง 2 อย่างคือหลักการเดียวกันครับ

โดย: TimeS IP: 128.232.246.71 วันที่: 26 กันยายน 2551 เวลา:7:44:37 น.

What about Flack Parameter?
I could not understand exactly when I read in Wiki.
Cause I need to use X-ray for determine the absolute configuration of hydrazone derivative (contained C, O and N). Do I need a heavy atom (MW more than 60) in molecule. If I need it, could you tell me Why?

โดย: nuiy IP: 129.194.8.73 วันที่: 14 มกราคม 2552 เวลา:19:22:03 น.

สวัสดีครับคุณ nuiy

ผมเข้าใจว่าคุณ nuiy คงกำลังหา structure ของอะไรที่ไม่ใช่ protein ใช่ไหมครับ ถ้าใช่ ก็แปลว่าเรากำลังของอะไรบางอย่างที่คล้่ายๆกัน แต่ก็แตกต่างกันมากพอสมควร เพราะผมทำกับ protein ครับ

อย่างไรก็ตาม จะพยายามตอบตามความเข้าใจที่มาจากมุมมองของคนทำ protein นะครับ

คำถามที่ว่า ถ้าจะหา structure เราจะต้อง heavy atom ไหม ผมขออธิบายดังนี้ครับ สำหรับแนวทางการหา phase ของคนทำงานกับ protein เป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้ที่จะหา phase จาก direct method เหมือนอย่างที่นักเคมีทำได้กับผลึกของ NaCl เนื่องจาก reflection ของ protein มีเยอะกว่ามากและ symmetry ของ protein ก็น้อยกว่า small molecule ดังนั้น หากจะหา phase ด้วยวิธีืที่ง่ายที่สุดที่จะทำได้กับ protein คือการ เอา structure ของโปรตีนตัวอื่นที่มี structure ใกล้เคียงกับ protein ที่เรา้ต้องการจะหา structure มาใช้เป็น search model แล้วทำการใช้ translation and rotation operational matrix คำนวน/ทำนาย phase ที่น่าจะใกล้เคียงกับ structure จริง จะได้ผลหรือไม่ขึ้นกับว่า protein 2 ตัวมีความเหมือนกันมากน้อยแค่ไหน ยิ่งเหมือนมากยิ่งง่าย วิธีนี้เราเรียกว่า molecular replacement (MR)

ทีนี้ถ้า MR ไม่ work, ต่อไปเราก็ต้องมาพึ่งโลหะหนักช่วยครับ เพราะด้วยการใช้โลหะหนักจะสามารถปูทางใ้ห้เราหา phase ได้ 2 วิธี ผมขอรวบลัดโดยจะกล่าวเพียง 1 วิธีที่เกี่ยวข้องกำบคำถามของคุณ nuiy นะครับ (เมื่อย) :)

วิธีหนึ่งที่การใช้โลหะหนักช่วยให้เราหา phase ได้นั่นคือ การพึ่งหาคุณสมบัิติการกระเจิงแสงแบบ anomalous dispersion ครับ ถ้าหากมีการกระเจิงแสงแบบ anomalously ขึ้นมา สิ่งที่เกิดขึ้นคือ Friedel's law จะแตกทันที่ แปลว่า I(hkl) ไม่เท่ากับ I(-h, -k, -l) แล้ว และถ้าเราสามารถติดตามหาสัญญาณที่เกิดขึ้นจากการกระเจิงแบบนี้ได้ว่าอยู่ที่ไหน เราก็จะสามารถคำนวณแก้หา phase ออกมาได้ครับ

วิธีหนึ่งที่ทาง protein crystallgrapher ใช้ติดตามหาสัญญาณ anomalous signal นั่นคือ ลองนึกภาพ Harker's construction นะครับ เมื่อทำการกลับทิศ imaginary part ที่เกิดขึ้นของ แล้วเราลองพลิก/หมุน I(hkl) 180 องศารอบแกน real axis, จะเหมือนว่าเราได้กู้ friedel law กลับมาอีก แต่เราจะเรียกว่า mirror image คู่นี้ว่า Bijvoet pairs ครับ ซึ่งจะทำให้เราสามารถสร้าสมการแก้หาค่า phase ออกมาได้อย่างง่ายดาย แต่ในทางปฏิบัติ/เทคนิด จะได้ผลหรือไม่ขึ้นกับว่า ไอ้ vecot imaimay part ที่เกิดขึ้นมาอันเนื่องมากจาก anomalous dispersion นั้นมันแรง/เข้มข้นมากแค่ไหน.

แล้วทีนี้ Flack Parameter คืออะไร ต้องขอสารภาพว่า ผมไม่เคยได้ยินเทอมนี้มาก่อนเลยครับ แต่หลังจากค้น google อ่านคร่าวๆ ทำให้เข้าใจในระดับหนึ่งว่า มันเป็นค่าที่ใช้บอกคุณภาพการ refinement ว่า model ที่ได้น่าจะใช้ถูกต้องตามความเป็นจริงมากน้่อยแค่ไหน และในส่วนนี้ สำหรับ protein crystallographer เราจะได้เทคนิคการเปรียบเทียบ R values ครับ โดยเป็๋นการนำ เอา structure ที่หามาได้แล้วผ่านการ refinement แล้วเอามาจำลองคำนวณกลับไปให้กลายเป็น Structure factor (SF) แล้วดูว่า มันให้ค่า SF ตรงกับของจริงใน data set ที่เราได้การการยิง crystal นั้นหรือไม่

สำหรับ Flack Parameter เป็นเทคนิคในการ refinement ครับ จะใช้ anomalous dispersion ช่วยในการ refine โดยจะทำการ refine มือซ้าย เพื่อหา occupancy ที่ได้เอาไป apply มือขวา โดย Flack parameter จะเป็นตัวบอก accopancy ว่าเป็นไปได้จริงหรือไม่ ดังนั้นคำถามที่ว่าจำเป็นต้องใช้ HA ช่วยหรือไม่ ก็คงตอบว่า ทางเคมีมีวิธีอื่นที่จะไม่พึ่ง anomalous dispersion หรือไม่ ถ้่ามี แล้วมันใช้ได้กับ molecule ของคุณหรือเปล่า ถ้าไม่ได้แล้วจะต้องพึ่ง anomalous ก็ต้องพิจารณาใช้ HA ครับ

โดย: TimeS IP: 128.232.246.71 วันที่: 15 มกราคม 2552 เวลา:8:08:26 น.

ขอบคุนมากสำหรับความรู้ค่ะ

กำลังหาข้อมูลไปใช้เตรียมตัวสัมภาด

เข้าใจง่ายมากๆเลย

เขียนต่อไปเรื่อยๆนะคะ

โดย: *PuN* IP: 124.121.11.58 วันที่: 16 มกราคม 2552 เวลา:11:40:15 น.

สัวัสดีครับคุณ PuN,

ดีใจครับที่คุณเห็นว่ามีประโยชน์
ไม่ทราบจะไปสัมภาษณ์อะไรเหรอครับ

แล้วมีแผนจะเรียน/ทำงานทางด้านนี้ด้วยเหรอครับ
ยังไงเล่าสู่กันฟังด้วยนะครับ

:)

โดย: TimeS IP: 128.232.246.71 วันที่: 17 มกราคม 2552 เวลา:19:41:45 น.

มาอ่านหาความรุ้เพื่อเตรียมตัวสอบคะ
ขอบคุณมากนะคะ

โดย: เต่าน้อยพบทางสว่าง IP: 202.176.119.22 วันที่: 18 กุมภาพันธ์ 2552 เวลา:17:25:37 น.

ยินดีครับ :)

โดย: TimeS IP: 128.232.246.71 วันที่: 19 กุมภาพันธ์ 2552 เวลา:6:23:14 น.

อ่านแล้วได้ความรู้เพิ่มค่ะ ตอนนี้กำลังตกผลึกโปรตีน และพวก liquid crystal อยู่ค่ะ ถ้ามีอะไรจะมาขอความช่วยเหลือน่ะค่ะ ขอบคุณค่ะที่สละเวลาเขียนเรื่องดีๆ ให้ได้อ่าน

โดย: dear IP: 202.12.73.18 วันที่: 1 มิถุนายน 2552 เวลา:9:15:47 น.

I'm glad you like it :)

โดย: TimeS IP: 131.111.43.36 วันที่: 1 มิถุนายน 2552 เวลา:22:23:26 น.

ขอบคุณสำหรับเนื้อหานะครับพี่ อ่านแล้วเข้าใจเรื่องนี้ขึ้นเยอะเลย

โดย: เด็ก biochem kku IP: 202.12.97.100 วันที่: 16 มิถุนายน 2552 เวลา:23:38:41 น.

โดย: TimeS IP: 131.111.43.36 วันที่: 22 มิถุนายน 2552 เวลา:22:54:54 น.

เก่งจังเลยค่ะ

โดย: aa IP: 202.28.78.139 วันที่: 25 มิถุนายน 2552 เวลา:22:24:39 น.

โดย: TimeS IP: 131.111.43.36 วันที่: 26 มิถุนายน 2552 เวลา:17:36:44 น.

ขอบคุณมากเลยคะพี่ บอกตามตรงตอนนี้กำลังเรียนวิชานี้ เพื่อจะใช้เป็นแนวทางในงานวิจัยมีอาจารย์ที่ปรึกษาเป็นชาวต่างชาติอ่ะคะ แต่เรียนไม่ค่อยเข้าใจเลย จนได้มาอ่าน blog พี่นี่แหละคะ ตอนแรกก็เริ่มท้อนะคะ เพราะคิดว่ายากเหลือเกิน แต่ก็ดีใจที่ได้อ่าน blog ของพี่คะ

ปล.ขอบคุณนะคะ

โดย: Tukta IP: 114.128.192.127 วันที่: 12 กรกฎาคม 2552 เวลา:20:19:59 น.

โดย: TimeS IP: 128.232.246.71 วันที่: 16 กรกฎาคม 2552 เวลา:5:17:49 น.

อ่านแล้วเข้าใจมากค่ะ
กำลังเรียนและ ลอง crystal growth อยู่ค่ะ
ถ้ามีปัญหาของปรึกษาหน่อยน่ะค่ะ

โดย: Jeje IP: 114.128.123.212 วันที่: 19 กรกฎาคม 2552 เวลา:9:33:49 น.

พยายามทำ crystal growth ตั้งหลายวิธี แต่ size and shape ก็ยังใช้ไม่ได้อยู่ดี ใครมีวิธีหรือเทคนิคแปลกๆๆบ้างไหมคะ รบกวนหน่อย

ปล. สงสารเด็กโง่คนนี้ด้วยเถอะ

โดย: Tukta IP: 112.142.169.193 วันที่: 19 กรกฎาคม 2552 เวลา:12:45:30 น.

อ้อ จะยิง single-crystal คะ และสารที่ growth เป็น organic compound

โดย: tukta IP: 112.142.169.193 วันที่: 19 กรกฎาคม 2552 เวลา:12:49:28 น.

อืม ตอบยากครับ

โดย: TimeS IP: 81.102.156.93 วันที่: 22 กรกฎาคม 2552 เวลา:0:57:03 น.

ขอบคุณค่ะ
กำลังหาเนื่อหหาแนวนี้อยู่พอดี

โดย: noonee IP: 158.108.92.139 วันที่: 22 กันยายน 2552 เวลา:22:33:37 น.

ยินดีครับ :)

โดย: TimeS IP: 86.22.76.83 วันที่: 6 ตุลาคม 2552 เวลา:1:12:58 น.

ขอบคุณมากเลยคะ

กำลังงงอยู่เลยคะ

โดย: moohook IP: 124.122.250.45 วันที่: 27 ธันวาคม 2552 เวลา:15:49:15 น.

ยินดีครับ

โดย: TimeS IP: 128.232.246.74 วันที่: 29 ธันวาคม 2552 เวลา:22:48:45 น.

ชอบอ่านภาษาของคุณค่ะ เข้าใจง่ายดี
อยากรู้จักคุณ Times จังเลยค่ะ คุณเป็นอาจารย์หรือเปล่าคะ
เอ๊ะ หรือว่าเรารู้จักกันแล้ว อิอิ

โดย: researcher IP: 10.9.23.253, 202.28.169.166 วันที่: 24 กุมภาพันธ์ 2553 เวลา:10:21:17 น.

สวัสดีครับคุณ Researcher

ขอบคุณมากๆครับสำหรับคำชม :) ดีใจมากๆครับ

เรารู้จักกันมาก่อนหรือเปล่า ก็ไม่แน่ใจอ่ะครับ อาจเคยเห็นหน้าในงานสัมนาแบบไม่รู้ว่าใครเป็นใครก็เป็นได้ครับ

ผมเป็นอาจารย์ครับ แต่ตอนนี้ลามาทำ PhD ครับ ก็ใกล้ที่จะได้เวลาเรียนจบกลับไทยแล้วครับ

แล้วคุณ researcher เป็นใครเอ่ย :)

โดย: TimeS IP: 128.232.246.74 วันที่: 25 กุมภาพันธ์ 2553 เวลา:4:53:18 น.

ชื่อ researcher แต่ยังเป็นนักศึกษาค่ะ

ทำ thesis หา 3-D structure ของ protein ค่ะ
ทำแลปเป็น หา structure ได้
แต่พื้นฐานไม่แน่นเลยค่ะ
เลยเข้ามาอ่าน blog ของคุณ TimeS
ขอบคุณมากนะคะ

โดย: researcher IP: 10.9.23.253, 202.28.169.166 วันที่: 4 มีนาคม 2553 เวลา:11:00:49 น.

คุณ researcher ค่อยๆศึกษาไปครับ เดี๋ยวแตกฉานเองครับ

โดย: TimeS IP: 128.232.246.74 วันที่: 5 มีนาคม 2553 เวลา:0:42:31 น.

ชอบมากเลยค่ะ

เพราะตอน ป. ตรี จบมาทางด้านฟิสิกส์ เคยเรียน เทคนิคทาง X-ray diffraction

ตอนนี้เรียนโทอยู่ ทำทางด้าน Molecular

ก็ศึกษาตั้งแต่ ยีนถึงโปรตีนเลย

อยากทำงานวิจัยด้านนี้บ้าง

ถ้าเรียนเอกเเล้วได้เอาสองอย่างมารวมกันก็คงดี

เเต่จะเรียนที่ไหนดีน้า

ช่วยแนะนำหน่อยนะค่ะ

เเล้วจะมีทุนเรียนบ้างไหม

คิดว่าเทอมหน้าก็จะจบโทเเล้ว

เผื่อได้ต่อเอก เเล้วมีทุน

ไม่ค่อยโลภเลย

โดย: หนูนา IP: 222.123.179.245 วันที่: 20 มีนาคม 2553 เวลา:3:40:27 น.

ทุนในประเทศก็คงต้องติดตามฟังข่าวจาก กพ. หรือ กระทรวงวิทย์ นะครับ น่าจะมีระบสมัครทุกปี

ทุนต่างประเทศ ลองสมัครไปในมหาลัยใน USA ถาม supervisor ว่ามีทุนให้เราหรือเปล่า หลายๆคนก็ได้ทุนเรียนฟรีจากตรงนี้ แต่ต้องพยายามมากๆครับ

ขอให้โชคดีครับ

โดย: สวัสดีครับ IP: 128.232.246.74 วันที่: 20 มีนาคม 2553 เวลา:8:39:03 น.

ขอบคุณ บล๊อกนี้ มากนะค่ะ ที่ทำให้เข้าใจเรื่องนี้มากขึ้น

โดย: youyuiiz IP: 58.8.205.211 วันที่: 21 สิงหาคม 2555 เวลา:23:41:43 น.

สุดยอดมากๆคะ ตื่นเต้นและทึ่งกับวิทยาศาสตร์มากๆ
ขอเชียร์ให้มีบทความดีดีอย่างนี้เรื่อยไปนะคะ^^

โดย: Nana IP: 58.8.99.173 วันที่: 9 เมษายน 2556 เวลา:20:48:59 น.

TimeS-To-Enjoy

Location :
Cambridge United Kingdom

[Profile ทั้งหมด]

ฝากข้อความหลังไมค์

Rss Feed

Smember

ผู้ติดตามบล็อก : 9 คน [?]

สวัสดีครับ ขอบคุณที่แวะเข้ามาชม Blog ของผมกัน หวังไว้ว่าจะเอา Blog นี้เป็นที่เก็บสะสมสาระเกี่ยวกับงานที่ผมทำ เพื่อใครสนใจจะได้เอาไว้เป็นที่แลกเปลี่ยนกัน

ภูมิหลังคร่าวๆนะครับ
ตอนนี้เรียนอยู่ที่ University of Cambridge, England ครับ ความหวังจากการมาเรียนที่นี่คือ อยากจะเป็นผู้เชียวชาญในการใช้เทคนิค X-ray Cystallography เพื่อศึกษา Protein Structure หวังว่าจะได้เป็นส่วนหนึ่งที่จะทำให้ประเทศไทยก้าวหน้าไปในทางที่ดีขึ้นได้ไม่มากก็น้อย

Friends' blogs

[Add TimeS-To-Enjoy's blog to your web]

Links

Bloggang.com