Rasterkraftmikroskopische Untersuchungen an nativen biologischen ...

PROJEKTE UND ERGEBNISSE
3 Sucroseporin, Abbildung am SFM
Abbildung 41: Extrazellulär exponiertes ScrY (LP R = 0, 2; Lipid: DMPC/POPC (4:6); Messpuffer:
250 mM LiCl, 20 mM Tris/HCl pH 7,6; x p = 5, 14 Å). A: Rohdaten, B: Translationale Korrelationsfunktion
(zu D) mit markierten Korrelationsmaxima (schwarze Punkte). C: Rohdaten mit markiertem Übergang
von der einen From zur anderen (Pfeil) entlang einer Symmetrieachse des trigonalen Gitters. D: D 1 , D 2 :
Translationale Korrelationsmittelung, Mittel der beiden in A umrahmten Bereiche bei Korrelation von A
mit einer Referenz (D 3 ). E: Translationale Korrelationsmittelung, Mittel mit Standarabweichungs- und
Varianzkarte sowie Referenz des Bereichs links. N = 85. F: Referenzfreies Alignment der in E selektierten
Rohdaten, vier Iterationsmittel, G: letztes Mittel daraus mit SD- und V-Karte. H, I: Entsprechendes
referenzfreies Alignment mit alternativer Annahme bzgl. Trimerenachse. K: Translationale Korrelationsmittelung,
Mittel mit Standarabweichungs- und Varianzkarte sowie Referenz des Bereichs rechts. N = 97.
L, M: Referenzfreies Alignment der in K selektierten Rohdaten, sechs Iterationsmittel, letztes Mittel daraus
mit SD- und V-Karte. Maßstab A-M: vgl. Kantenlänge E: 20,6 nm, F: 12,9 nm. N, O: Mittel (Wertebereich:
3,1 Å) und SD-Karte (Wertebereich: 0,8 - 1,6 Å) aus E, vergrößert. P, Q: Mittel (Wertebereich: 3,1 Å) und
SD-Karte (Wertebereich: 0,9 - 1,7 Å) aus K, vergrößert. Maßstab N-Q: Kantenlänge der Bilder: 20,6 nm.
R: Mittel G (Wertebereich: 2,9 Å) vergrößert und konturiert (Inkrement Höhenwerte: 0,2 Å), S: zugehörige
SD-Karte (Wertebereich: 0,8 - 1,3 Å). T: Mittel I (Wertebereich: 2,9 Å) vergrößert und konturiert (0,2 Å),
U: zugehörige SD-Karte (Wertebereich: 0,8 - 1,4 Å). V: Mittel M (Wertebereich: 2,7 Å) vergrößert und
konturiert (0,2 Å), W: zugehörige SD-Karte (Wertebereich: 0,8 - 1,5 Å). Maßstab R-W: Kantenlänge der
Bilder: 12,9 nm. Dreiecke R, T, V: klein: Abstand L5-L5, mittel: L8-L8, groß: periphere Barrelwand
benachbarter Monomere, vgl. Abb. 43.
Eine Besonderheit dieser beiden Messungen bestand darin, dass in Rasterungsrichtung aufgrund
des nicht optimal montierten Präparats eine ansteigende Rampe von insgesamt etwa 4 nm auf einer
Rasterlinienlänge von 260 nm (3 nm auf 200 nm bei Messung Abb. 42) gefahren wurde. Bei
einer Zeilenfrequenz von 5 Hz und einer Abtastrate der Analog-Digitalwandlung von 62,5 kHz
pro Kanal ist es durchaus möglich, dass der z-Piezo hier nicht optimal nachgeregelt wurde und
damit der Höhenrampe eine leichte Rampe ansteigender Auflagekraft in Rasterungsrichtung entspricht.
Der digital implementierte Regelkreis merkt eine Höhenänderung hier erst etwa ein halbes
Å später, das Regelungssignal erreicht den Scanner erst nach etwa 1 Å. Entsprechend erkennt man
im Fehlersignal (Auslenkung des Cantilevers) Abb. 44 signifikant erhöhte maximale Spikes auf
der rechten Seite, was bedeutet, dass dort in dem jeweiligen Zeitfenster vor Wirksamwerden der
Nachregelung des Piezohubs größere Fluktuationen auftreten. Das Fehlerbild zeigt, dass rechts unten
(im Bereich der ringförmigen Variante) deutlichere strukturkorrelierte Fluktuationen vorliegen,
was gegen höheres Rauschen als Ursache spricht. Bei Annahme einer durchgehend gleichartigen
periodischen Struktur bzw. angesichts der Tatsache zumindest etwa gleich hoher Korrugationen im
Topographiesignal über die gesamte Rasterungslänge kann dies kraftinduzierte dynamische Effekte
widerspiegeln. Der langsame Anstieg der Auflagekraft aufgrund mangelnder Regelungsgüte ist
hier nicht aufgezeichnet, nur Fluktuation um ein Mittel. Ein hieraus abzuleitender kraftabhängiger
Effekt als Erklärung der beiden Abbildungsvarianten würde aber implizieren, dass der sehr viel
flexiblere Loop 5 eher links einen Beitrag zum Kontrast liefern müsste. Tatsächlich lässt sich ein
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