เทคนิคโครงสร้างสามมิติอาศัยการหักเหรังสีเอ็กซ์ของผลึกสารประกอบขนาดใหญ่ (Macromolecule Crystallography) ให้ข้อมูลโครงสร้างสามมิติของสารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ ได้แก่ กรดนิวคลีอิกและโปรตีน หากเราทราบโครงสร้างของสารชีวโมเลกุลดังกล่าวย่อมจะมีประโยชน์ในการควบคุมการทำงานหรือกลไกของสารชีวโมเลกุลดังกล่าวให้เป็นไปในทิศทางที่ต้องการอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งมีประโยชน์ทางด้านวิทยาศาสตร์ประยุกต์ และวิทยาศาสตร์การแพทย์ ขั้นตอนแรกคือการเตรียมผลึกเดี่ยวของสารชีวโมเลกุล แล้วจึงนำผลึกเดี่ยวดังกล่าวมาเก็บข้อมูลการหักเหรังสีเอกซ์ซึ่งเกิดจากการฉายแสงซึ่งมีความยาวคลื่นในระดับรังสีเอ็กซ์ไปตกกระทบอะตอมที่เรียงตัวเป็นระเบียบอยู่ในระนาบต่างๆ ของผลึกของสารชีวโมเลกุล รูปแบบการหักเหรังสีเอกซ์ที่ได้เรียกว่า แบบแผนการหักเหรังสีเอกซ์ ข้อมูลที่ได้ถูกนำไปประมวลผลเพื่อหากลุ่มสมมาตรและขนาด unit cell ของผลึก หลังจากขั้นตอนการประมวลผลจึงหาเฟสเริ่มต้น จึงนำไปสู่ขั้นตอนการปรับแต่งโมเดลโครงสร้าง การหาแผนภาพความหนาแน่นอิเล็กตรอน เพื่อหาโครงสร้างที่สมบูรณ์แบบต่อไป

 

เทคนิคโครงสร้างสามมิติอาศัยการหักเหรังสีเอ็กซ์ของผลึกสาร

 

ที่มาของรูป http://beatrizbiominds.wordpress.com/

เตรียมผลึก

ที่มาของรูป http://xray.bmc.uu.se/terese/

ผลึกโปรตีน

ที่มาของรูป Creighton, T. (1993). Proteins: structures and molecular properties. New York: Editorial W.H. Freeman & Co.

เก็บข้อมูลการหักเหรังสีเอกซ์

 

ที่มาของรูปhttp://arrowthroughthesun.blogspot.com/2009_08_01_archive.html

แบบแผนการหักเหรังสีเอกซ์

     เฟส

ปรับแต่งโมเดลโครงสร้าง

ที่มาของรูป http://www.spring8.or.jp/wkg/BL41XU/solution/lang-en/SOL-0000001166?set_language=en&cl=en  

แผนภาพความหนาแน่นอิเล็กตรอน

โครงสร้างสามมิติของโปรตีน