Биологиялық шағын бұрыш шағылысу (SAS) әдісі – биоматериалдар құрылымын зерттеуге арналған. SAXS, SANS техникаларымен кристалдану/кристалдаспаған бөлшектерді анықтайды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Биологиялық шағын бұрышқа шашырату – биологиялық материалдардың құрылымын талдауға арналған шағын бұрышқа шашырату әдісі. Шағын бұрышқа шашырату биологиялық макромолекулалардың, нанокомпозиттердің, қорытпалардың және синтетикалық полимерлердің ерітінділері сияқты әртүрлі нығыштардың құрылымын зерттеу үшін қолданылады. Шағын бұрышты рентген сәулелерін шашырату (SAXS) және шағын бұрышты нейтрон шашырату (SANS) – бұл екі толықтыратын техника, олар бірлесіп шағын бұрышты шашырату (SAS) деп аталады. SAS – рентген және нейтрон дифракциясына, кең бұрышты рентген сәулелерін шашырату, сондай-ақ статикалық жарық шашырату әдісіне ұқсас әдіс. Басқа рентгендік және нейтронды шашырату әдістерінен айырмашылығы, SAS кристалликалық және кристалликалық емес бөлшектердің мөлшері мен пішіні туралы ақпарат береді. Сулы ерітіндіде жиі кездесетін биологиялық материалдарды зерттеу үшін қолданылғанда, шашырау суреті бағдар бойынша орташаланады. SAS суреттері бірнеше градусқа дейінгі кішігірім бұрыштарда жиналады. SAS 1 мен 25 нм аралығындағы ажыратымдылық диапазонында және 150 нм-ге дейінгі ішінара реттелген жүйелердегі қайталанатын қашықтықтар туралы құрылымдық ақпаратты жеткізуге қабілетті. Өте кішкентай бұрышты шашырату (USAS) тіпті үлкен өлшемдерді де анықтай алады. Жайылымдық шағын бұрыштарды шашырату (GISAS) – бұл беттердегі биологиялық молекулалардың қабаттарын зерттеудің қуатты әдісі. Биологиялық қолданыстарда SAS бөлшектің құрылымын орташа бөлшек мөлшері және пішіні тұрғысынан анықтау үшін қолданылады. Бет пен көлем арақатынасы туралы да ақпарат алуға болады. Әдетте биологиялық макромолекулалар сұйықтықта таратылады. Әдіс дәл, көбінесе бұзбайтын және әдетте үлгіні дайындаудың минималды деңгейін қажет етеді. Алайда биологиялық молекулалар әрқашан сәулеленуден зақымдануға ұшырайды. Басқа құрылымды анықтау әдістерімен, мысалы, ерітіндідегі ЯМР немесе рентген кристаллографиясымен салыстырғанда, SAS кейбір шектеулерді жеңуге мүмкіндік береді. Мысалы, ерітіндідегі ЯМР ақуыздың мөлшерімен шектеледі, ал SAS кіші молекулалар үшін де, үлкен көпмолекулалық жиынтықтар үшін де қолданылуы мүмкін. Қатты күйдегі ЯМР әлі де 40 кДа-дан жоғары макромолекулалардың немесе амилоидтық фибрилдер сияқты кристалликалық емес үлгілердің атомдық деңгейін анықтау үшін маңызды құрал болып табылады. Рентген кристаллографиясымен құрылымды анықтау бірнеше апта немесе тіпті жылдарға созылуы мүмкін, ал SAS өлшемдері бірнеше күнге ғана алады. SAS-ты гетерогенді үлгілерді зерттеу үшін мөлшерді сұрыптау хроматографиясы сияқты басқа талдамалық техникалармен де біріктіруге болады. Алайда, SAS көмегімен молекуладағы атомдардың орналасуын өлшеу мүмкін емес.
Biological small angle scattering is a small angle scattering method for structure analysis of biological materials. Small angle scattering is used to study the structure of a variety of objects such as solutions of biological macromolecules, nanocomposites, alloys, and synthetic polymers. Small angle X ray scattering (SAXS) and small angle neutron scattering (SANS) are the two complementary techniques known jointly as small angle scattering (SAS). SAS is an analogous method to X ray and neutron diffraction, wide angle X ray scattering, as well as to static light scattering. In contrast to other X ray and neutron scattering methods, SAS yields information on the sizes and shapes of both crystalline and non crystalline particles. When used to study biological materials, which are very often in aqueous solution, the scattering pattern is orientation averaged. SAS patterns are collected at small angles of a few degrees. SAS is capable of delivering structural information in the resolution range between 1 and 25 nm, and of repeat distances in partially ordered systems of up to 150 nm in size. Ultra small angle scattering (USAS) can resolve even larger dimensions. The grazing incidence small angle scattering (GISAS) is a powerful technique for studying of biological molecule layers on surfaces. In biological applications SAS is used to determine the structure of a particle in terms of average particle size and shape. One can also get information on the surface to volume ratio. Typically, the biological macromolecules are dispersed in a liquid. The method is accurate, mostly non destructive and usually requires only a minimum of sample preparation. However, biological molecules are always susceptible to radiation damage. In comparison to other structure determination methods, such as solution NMR or X ray crystallography, SAS allows one to overcome some restraints. For example, solution NMR is limited to protein size, whereas SAS can be used for small molecules as well as for large multi molecular assemblies. Solid State NMR is still an indispensable tool for determining atomic level information of macromolecules greater than 40 kDa or non crystalline samples such as amyloid fibrils. Structure determination by X ray crystallography may take several weeks or even years, whereas SAS measurements take days. SAS can also be coupled to other analytical techniques like size exclusion chromatography to study heterogeneous samples. However, with SAS it is not possible to measure the positions of the atoms within the molecule.
Әдіс
Концептуалды тұрғыдан алғанда, кіші бұрышты шашырату эксперименттері қарапайым: үлгі рентген сәулелеріне немесе нейтрондарға ұшыратылады және шашыраған сәулелерді детектор тіркейді. SAS өлшемдері негізгі сәулеге ("кіші бұрыштар") өте жақын орындалғандықтан, бұл техникаға жоғары коллимацияланған немесе шоғырланған рентген сәулесі немесе нейтрон сәулесі қажет. Биологиялық кіші бұрышты рентген сәулелерін шашырату көбінесе синхротрон сәулелену көздерінде жүргізіледі, себебі биологиялық молекулалар әдетте әлсіз шашырады және өлшенген ерітінділер сұйылтылған. Биологиялық SAXS әдісі синхротрон сақтау сақиналары ұсынатын рентген фотондарының жоғары қарқындылығынан пайда алады. Рентген сәулесі немесе нейтрон шашырау қисығы (қарқындылық шашырау бұрышына қарсы) ақуыздың төмен ажыратымдылығы бар моделін құру үшін қолданылады, ол оң жақтағы суретте көрсетілген. Рентген немесе нейтрон шашырау деректерін одан әрі пайдаланып, "SAXS конвертіне" жеке домендерді (рентген немесе ЯМР құрылымдары) орналастыруға болады. Шашырату экспериментінде макромолекулалардың ерітіндісі рентген сәулелеріне (толқын ұзындығы λ әдетте 0,15 нм) немесе термиялық нейтрондарға (λ≈0,5 нм) ұшыратылады. Шашыраған қарқындылық I(s) импульс берудің функциясы ретінде тіркеледі s (s=4πsinθ/λ, мұнда 2θ – түсетін және шашыраған сәулелену арасындағы бұрыш). Ерітіндінің қарқындылығынан тек еріткіштің шашырауы алынады. Бөлшектердің кездейсоқ орналасуы мен бағыттары изотроптық қарқындылық үлестірімін тудырады, ол өзара әрекеттеспейтін монодисперс бөлшектер үшін барлық бағыттар бойынша орташаланған бір бөлшектен шашыраумен пропорционалды. Бөлшектердің жалқы шашырауы бөлшектер мен еріткіш арасындағы шашырау ұзындығы тығыздығының (рентген сәулелері үшін электрон тығыздығы және нейтрондар үшін ядролық/спин тығыздығы) квадратының айырмасына пропорционалды – осылай аталатын контраст. Контрастты H2O/D2O қоспаларын пайдалану арқылы немесе селективті деутерлеу арқылы өзгертуге болады, бұл қосымша ақпарат береді. Осылайша, SAS жалпы құрылымдық ерекшеліктер туралы ақпаратты қамтиды – пішін, төртінші және үшінші құрылымдар – бірақ атомдық құрылымды талдауға жарамсыз.
Conceptually, small angle scattering experiments are simple: the sample is exposed to X rays or neutrons and the scattered radiation is registered by a detector. As the SAS measurements are performed very close to the primary beam ("small angles"), the technique needs a highly collimated or focused X ray or neutron beam. The biological small angle X ray scattering is often performed at synchrotron radiation sources, because biological molecules normally scatter weakly and the measured solutions are dilute. The biological SAXS method profits from the high intensity of X ray photon beams provided by the synchrotron storage rings. The X ray or neutron scattering curve (intensity versus scattering angle) is used to create a low resolution model of a protein, shown here on the right picture. One can further use the X ray or neutron scattering data and fit separate domains (X ray or NMR structures) into the "SAXS envelope". In a scattering experiment, a solution of macromolecules is exposed to X rays (with wavelength λ typically around 0.15 nm) or thermal neutrons (λ≈0.5 nm). The scattered intensity I(s) is recorded as a function of momentum transfer s (s=4πsinθ/λ, where 2θ is the angle between the incident and scattered radiation). From the intensity of the solution the scattering from only the solvent is subtracted. The random positions and orientations of particles result in an isotropic intensity distribution which, for monodisperse non interacting particles, is proportional to the scattering from a single particle averaged over all orientations. The net particle scattering is proportional to the squared difference in scattering length density (electron density for X rays and nuclear/spin density for neutrons) between particle and solvent – the so called contrast. The contrast can be varied in neutron scattering using H2O/D2O mixtures or selective deuteration to yield additional information. SAS thus contains information about the gross structural features – shape, quaternary and tertiary structure – but is not suitable for the analysis of the atomic structure.
Тарих
SAXS-тің алғашқы қолданылуы 1930 жылдардың соңына, оның негізгі принциптері Гвиньенің металл қорытпаларын зерттеуінен кейін қалыптасқан. Гвинье мен Фурне SAXS туралы алғашқы монографиясында бұл әдіс бөлшектердің мөлшері мен пішіні туралы ғана емес, сонымен қатар ретсіз және жартылай реттелген жүйелердің ішкі құрылымы туралы да ақпарат беретінін көрсетті. 1960 жылдары бұл әдіс ерітіндідегі биологиялық макромолекулаларды зерттеуде маңызға ие болды, себебі ол кристаллдардың болмауында жалпы пішін мен ішкі құрылым туралы төмен ажыратымдылықтағы құрылымдық ақпаратты алуға мүмкіндік берді. SAXS және SANS эксперименттеріндегі маңызды қадам 1970 жылдары синхротрон сәулеленуі мен нейтрондық көздердің қолжетімділігі арқасында жасалды, соңғысы H2O-ны D2O-ға еріткіш алмасу және нақты дейтерилеу әдістері арқылы контраст өзгеруіне жағдай жасады. Ерітіндідегі шашырау зерттеулері уақыт пен күшті аз жұмсау арқылы кристалдалмаған биохимиялық жүйелердің құрылымы туралы пайдалы түсініктер береді. Сонымен қатар, SAXS/SANS молекулааралық өзара әрекеттесулерді, соның ішінде макромолекулалық жиынтықтағы құрастыру және ірі масштабты конформациялық өзгерістерді нақты уақыт режимінде зерттеуге мүмкіндік берді. SAS әдісінің негізгі қиындығы – объектінің үш өлшемді құрылымдық ақпаратын бір өлшемді тәжірибелік деректерден алу болып табылады. Бұрын эксперименттік деректерден макромолекулалардың жалпы параметрлері (мысалы, көлем, айналу радиусы) ғана тікелей анықталса, үш өлшемді модельдер тұрғысынан талдау қарапайым геометриялық денелермен (мысалы, эллипсоидтар, цилиндрлер және т.б.) шектелді немесе сынақ-қате әдісімен жүргізілді. Электрондық микроскопия көбінесе келісімді модельдерді құруда шектеу ретінде қолданылды. 1980 жылдары басқа құрылымдық әдістердегі прогресс биохимиктердің SAS зерттеулеріне деген қызығушылығын төмендетті, себебі олар құрылымдық қорытындыларды бірнеше жалпы параметрлерге немесе сынақ-қателік модельдерге негізделген. 1990 жылдары SAXS/SANS деректерін талдау әдістерінде жаңалықтар пайда болды, бұл макромолекулалық кешендерді сенімді ab initio модельдеуге, пішін мен домен құрылымын егжей-тегжейлі анықтауға және қатаң денені жетілдіру әдістерін қолдануға жол ашты. Бұл прогресс құралдардағы одан әрі жетістіктерге әкелді, нәтижесінде ақуыздар мен нуклеин қышқылдарының бүктелуін зерттеуде үшінші буын SR көздерінде субмиллисекундтық уақыт ажыратымдылығына қол жеткізілді.
First applications date back to the late 1930s when the main principles of SAXS were developed in the fundamental work of Guinier following his studies of metallic alloys. In the first monograph on SAXS by Guinier and Fournet it was already demonstrated that the method yields not only information on the sizes and shapes of particles but also on the internal structure of disordered and partially ordered systems. In the 1960s, the method became increasingly important in the study of biological macromolecules in solution as it allowed one to get low resolution structural information on the overall shape and internal structure in the absence of crystals. A breakthrough in SAXS and SANS experiments came in the 1970s, thanks to the availability of synchrotron radiation and neutron sources, the latter paving the way for contrast variation by solvent exchange of H2O for D2O and specific deuteration methods. It was realised that scattering studies on solution provide, at a minimal investment of time and effort, useful insights into the structure of non crystalline biochemical systems. Moreover, SAXS/SANS also made possible real time investigations of intermolecular interactions, including assembly and large scale conformational changes in macromolecular assemblies. The main difficulty of SAS as a structural method is to extract the three dimensional structural information of the object from the one dimensional experimental data. In the past, only overall particle parameters (e. g. volume, radius of gyration) of the macromolecules were directly determined from the experimental data, whereas the analysis in terms of three dimensional models was limited to simple geometrical bodies (e. g. ellipsoids, cylinders, etc.) or was performed on an ad hoc trial and error basis. Electron microscopy was often used as a constraint in building consensus models. In the 1980s, progress in other structural methods led to a decline of the interest of biochemists in SAS studies, which drew structural conclusions from just a couple of overall parameters or were based on trial and error models. The 1990s brought a breakthrough in SAXS/SANS data analysis methods, which opened the way for reliable ab initio modelling of macromolecular complexes, including detailed determination of shape and domain structure and application of rigid body refinement techniques. This progress was accompanied by further advances in instrumentation, allowing sub ms time resolutions to be achieved on third generation SR sources in the studies of protein and nucleic acid folding.
Деректерді талдау
Сапалы SAS экспериментінде зертенеін макромолекуланың әртүрлі концентрациядағы бірнеше ерітінділері өлшенеді. Әртүрлі концентрацияларда өлшенген шашырау қисықтарын нөлдік концентрацияға экстраполяциялау арқылы шексіз сұйытуды көрсететін шашырау қисығын алуға болады. Онда концентрацияның әсері шашырау қисығына әсер етуі тиіс емес. Экстраполяцияланған шашырау қисығының деректерін талдау s = 0 айналасындағы шашырау қисығының басталуын тексеруден басталады. Егер аймақ Гвинье жуықтамасына сәйкес келсе (Гвинье заңы деп те аталады), үлгі агрегатталмаған. Содан кейін осы бөлшектің пішінін әртүрлі әдістермен анықтауға болады, олардың кейбіреулері төмендегі сілтемеде сипатталған. Белгілі бір жағдайларда шашырату деректерінен бірегей орамды алу мүмкін екені көрсетілді. Бұл әдіс тек салыстырмалы түрде қарапайым пішіндері бар және маңызды ішкі қуыстары жоқ шар тәрізді бөлшектерге ғана қолданылады. Осы шектеулерді жеңу үшін Монте-Карло іздеулерінің әртүрлі түрлерін пайдаланатын басқа тәсіл әзірленді. DALAI GA – бұл элегантты бағдарлама, ол шашырату деректерінен анықталған ең үлкен бөлшек мөлшері Dmax-қа тең диаметрі бар шарды алып, оны бөлшектермен толтырады. Әрбір бөлшек бөлшекке (индекс = 1) немесе еріткішке (индекс = 0) жатады. Пішін M ұзындығындағы екілік тізбекпен сипатталады. Кездейсоқ тізбектен бастап, генетикалық алгоритм деректерге сәйкес келетін модельді іздейді. DAMMIN бағдарламасында жүзеге асырылған іздеуде ықшамдық және байланыс шектеулері қолданылады. Егер бөлшектің симметриясы белгілі болса, SASHA және DAMMIN оны пайдалы шектеу ретінде пайдалана алады. SAXS3D «алу-беру» процедурасы және өзара байланысқан эллипсоидтарға негізделген SASMODEL бағдарламасы – іздеу кеңістігінде шектеусіз Монте-Карло тәсілдері болып табылады. Көп доменді ақуыздар мен макромолекулалық кешендердің ерітіндідегі шашырау үлгілерін жеке домендердің немесе субъединицалардың жоғары ажыратымды (ЯМР немесе рентген сәулесі) құрылымдарынан құралған модельдерді пайдаланып, олардың үшіншілік құрылымы сақталған деп есептегенде, сәйкестендіруге болады. Объектінің күрделілігіне байланысты, тәжірибелік деректерге сәйкес келетін субъединицалардың оңтайлы конфигурациясын жаһандық іздеу үшін әртүрлі тәсілдер қолданылады.
In a good quality SAS experiment, several solutions with different concentrations of the macromolecule under investigation are measured. By extrapolating the scattering curves measured at varying concentrations to zero concentration, one is able to get a scattering curve that represents infinite dilution. Then concentration effects should not affect the scattering curve. Data analysis of the extrapolated scattering curve begins with the inspection of the start of the scattering curve in the region around s = 0. If the region follows the Guinier approximation (also known as Guinier law), the sample is not aggregated. Then the shape of the particle in question can be determined by various methods, of which some are described in the following reference. It was demonstrated that under certain circumstances a unique envelope can be extracted from the scattering data. This method is only applicable to globular particles with relatively simple shapes and without significant internal cavities. To overcome these limitations, there was another approach developed, which uses different types of Monte Carlo searches. DALAI GA is an elegant program, which takes a sphere with diameter equal to the maximum particle size Dmax, which is determined from the scattering data, and fills it with beads. Each bead belongs either to the particle (index=1) or to the solvent (index=0). The shape is thus described by the binary string of length M. Starting from a random string, a genetic algorithm searches for a model that fits the data. Compactness and connectivity constrains are imposed in the search, implemented in the program DAMMIN. If the particle symmetry is known, SASHA and DAMMIN can utilise it as useful constraints. The 'give n take' procedure SAXS3D and the program SASMODEL, based on interconnected ellipsoids are ab initio Monte Carlo approaches without limitation in the search space. Solution scattering patterns of multi domain proteins and macromolecular complexes can also be fitted using models built from high resolution (NMR or X ray) structures of individual domains or subunits assuming that their tertiary structure is preserved. Depending on the complexity of the object, different approaches are employed for the global search of the optimum configuration of subunits fitting the experimental data.
Консенсус моделі
Монте-Карло әдісіне негізделген модельдер жүздеген немесе мыңдаған параметрлерді қамтиды, сондықтан тым көп мағына іздеуден сақтану қажет. Көбінесе қолданылатын тәсіл – тәуелсіз пішін реконструкциясы нәтижесінде алынған модельдер жиынтығын өзара сәйкестендіріп, ең тұрақты және ықтимал ең сенімді ерекшеліктерін сақтайтын орташа модельді алу болып табылады (мысалы, SUPCOMB бағдарламасын қолдану арқылы).
The Monte Carlo based models contain hundreds or thousand parameters, and caution is required to avoid overinterpretation. A common approach is to align a set of models resulting from independent shape reconstruction runs to obtain an average model retaining the most persistent and conceivably also most reliable features (e. g. using the program SUPCOMB).
Жоғалған буынды қосу
Бұзылған беткі аминқышқылдары ("циклдер") жиі ЯМР және кристаллографиялық зерттеулерде байқалмайды, сондықтан олар есептемелерде көрсетілмеуі мүмкін. Мұндай ретсіз элементтер шашырау қарқындылығына үлес қосады, ал олардың ықтимал орналасуларын құрылымның белгілі бөлігін бекіту және SAS үлгісіне сәйкес келетін жоғалған бөліктерді қосу арқылы анықтауға болады. Dummy Residue әдісі кеңейтілді және жоғалған циклдерді немесе домендерді қосу алгоритмдері CREDO бағдарламалық кешенінде және de novo ақуыз құрылымын болжау әдістерінде жүзеге асырылды. SAXS деректері берілген ақуыз үшін атомдық жұптар арасындағы қашықтықтардың гистограммасының Фурье түрлендіруін (жұптық үлестіру функциясы) ұсынады. Бұл ақуыздың табиғи конформациялық құрылымын анықтау әдістері үшін құрылымдық шектеу ретінде қызмет ете алады. Threading немесе құрылымды тану 3D құрылымы тізбекке қарағанда жақсы сақталады деп есептейді. Осылайша, өте әртүрлі тізбектер ұқсас құрылымға ие болуы мүмкін. Ab initio әдістері, керісінше, молекулалық биологиядағы ең үлкен мәселелердің біріне, яғни гомологты тізбектер немесе құрылымдарсыз ақуыздың "бастапқы" құрылымын болжауға тырысады. "SAXS сүзгісін" қолдану арқылы авторлар de novo ақуыз модельдерінің жиынтығын айтарлықтай тазартуға қол жеткізді. Тағы бір мысал SAXS деректерін ЯМР, рентгендік кристаллография және электрондық микроскопиямен біріктіру арқылы көп доменді ақуыздың төртіншілік құрылымын қайта құруға қалай көмектесетінін көрсетеді.
Disordered surface amino acids ("loops") are frequently unobserved in NMR and crystallographic studies, and may be left missing in the reported models. Such disordered element contribute to the scattering intensity and their probable locations can be found by fixing the known part of the structure and adding the missing parts to fit the SAS pattern from the entire particle. The Dummy Residue approach was extended and the algorithms for adding missing loops or domains were implemented in the program suite CREDO. and de novo protein structure prediction methods. SAXS data provide the Fourier transform of the histogram of atomic pair distances (pair distribution function) for a given protein. This can serve as a structural constraint on methods used to determine the native conformational fold of the protein. Threading or fold recognition assumes that 3D structure is more conserved than sequence. Thus, very divergent sequences may have similar structure. Ab initio methods, on the other hand, challenge one of the biggest problems in molecular biology, namely, to predict the folding of a protein "from scratch", using no homologous sequences or structures. Using the "SAXS filter", the authors were able to purify the set of de novo protein models significantly. Another example shows how the SAXS data can be combined together with NMR, X ray crystallography and electron microscopy to reconstruct the quaternary structure of multidomain protein.
Икемді жүйелер
Жақында икемді байланыстырғыштармен ішкі тәртіпсіз немесе көп доменді ақуыздардың мәселесін шешудің әдемі әдісі ұсынылды. Ол ақуыздың әртүрлі конформацияларының бірге болуына мүмкіндік береді, олардың барлығы эксперименттік шашыраудың орташа үлгісіне үлес қосады. Алдымен, EOM (ансамбльді оңтайландыру әдісі) ақуыз конфигурациясы кеңістігін қамтитын модельдер жиынтығын жасайды. Содан кейін әр модель үшін шашырау қисығы есептеледі. Екінші қадамда бағдарлама ақуыз модельдерінің іріктемелерін таңдайды. Әрбір іріктеме үшін орташа эксперименттік шашырау есептеліп, эксперименттік SAXS деректерімен сәйкестендіріледі. Егер ең жақсы сәйкестік табылмайтын болса, модельдер әртүрлі іріктемелер арасында қайта шайқалады және жаңа орташа шашырау есебі мен эксперименттік деректерге сәйкестендіру жүргізіледі. Бұл әдіс екі ақуызға қолданылды – денатурацияланған лизозим және Брутонның протеинкиназасы. Ол қызықты және перспективалы нәтижелер берді.
An elegant method to tackle the problem of intrinsically disordered or multi domain proteins with flexible linkers was proposed recently. It allows coexistence of different conformations of a protein, which together contribute to the average experimental scattering pattern. Initially, EOM (ensemble optimization method) generates a pool of models covering the protein configuration space. The scattering curve is then calculated for each model. In the second step, the program selects subsets of protein models. Average experimental scattering is calculated for each subset and fitted to the experimental SAXS data. If the best fit is not found, models are reshuffled between different subsets and new average scattering calculation and fitting to the experimental data is performed. This method has been tested on two proteins– denatured lysozyme and Bruton's protein kinase. It gave some interesting and promising results.