从库仑爆炸中部分获取蛋白质的定向信息

X射线激光单粒子成像技术取得了显著进展，但仍面临着在输送过程中确定自由旋转分子定向信息的挑战。本研究提出一种新方法，通过分析库仑爆炸产生的碎片模式，来部分检索暴露于 ultrafast X射线脉冲的蛋白质的相对定向。我们使用混合蒙特卡罗/分子动力学方法模拟45种大小范围为100至4000原子的蛋白质的爆炸，并通过虚拟探测器捕获所得离子抛射模式。我们的目标是利用爆炸信息推断X射线照射时蛋白质的定向。我们的结果表明，特别是对于较大的蛋白质， 可以提取部分定向信息。我们的发现可以整合到诸如Expand-Maximize-Compress等现有重建算法中，以提高其效率，减少对高质量衍射图案的需求。该方法为增强单粒子成像提供了一条通过可测量的库仑爆炸数据来提供有关定向信息的有价值的途径。