Name: Microcristalografía de Protein Crystals y En Cellulo Difracción (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-07-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 35 s
Description: Aprende cristalografía de rayos X con microcristales producidos en células vivas. Este método simplifica la detección y análisis de proteínas sin purificación compleja, facilitando el acceso a técnicas de difracción.

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Los autores desean reconocer a Chan-Sien Lay por proporcionar fotografías de microcristales purificados, Daniel Eriksson y Tom Caradoc-Davies para apoyo en la línea de rayos MX2 del sincrotrón australiano y Kathryn Flanagan y Andrew Fryga de la instalación FlowCore de la Universidad Monash por su Ayuda invaluable.

<ol><li>Tari, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+utility+of+structural+biology+in+drug+discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Bio+%28Clifton%2C+N.J%29%22%5BJournal%5D)">The utility of structural biology in drug discovery.</a> Methods Mol Bio (Clifton, N.J). 841, 1-27 (2012).</li>
<li>Gati, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Serial+crystallography+on+in+vivo+grown+microcrystals+using+synchrotron+radiation%5BTitle%5D)+AND+%22IUCrJ%22%5BJournal%5D)">Serial crystallography on in vivo grown microcrystals using synchrotron radiation.</a> IUCrJ. 1 (2), 0(2014).</li>
<li>Redecke, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Natively+inhibited+Trypanosoma+brucei+cathepsin+B+structure+determined+by+using+an+X-ray+laser%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Natively inhibited Trypanosoma brucei cathepsin B structure determined by using an X-ray laser.</a> Science. 339 (2013), 227-230 (2013).</li>
<li>Shi, D., Nannenga, B. L., Iadanza, M. G., Gonen, T. <a target="_blank" href="https://elifesciences.org/articles/01345">Three-dimensional electron crystallography of protein microcrystals.</a> eLife. 2 (0), e01345(2013).</li>
<li>Evans, G., Axford, D., Waterman, D., Owen, R. L. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/0889311X.2010.527964">Macromolecular microcrystallography.</a> Crystallog. Rev. 17 (2), 105-142 (2011).</li>
<li>Smith, J. L., Fischetti, R. F., Yamamoto, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-crystallography+comes+of+age%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Struct+Biol%22%5BJournal%5D)">Micro-crystallography comes of age.</a> Curr Opin Struct Biol. 22 (5), 602-612 (2012).</li>
<li>Boudes, M., Garriga, D., Coulibaly, F. <a target="_blank" href="http://www.publish.csiro.au/CH/CH14455">Reflections on the Many Facets of Protein Microcrystallography.</a> Aust J Chem. 67 (12), 1793-1806 (2014).</li>
<li>Nelson, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+of+the+cross-beta+spine+of+amyloid-like+fibrils%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Structure of the cross-beta spine of amyloid-like fibrils.</a> Nature. 435 (7043), 773-778 (2005).</li>
<li>Coulibaly, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+molecular+organization+of+cypovirus+polyhedra%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The molecular organization of cypovirus polyhedra.</a> Nature. 446 (7131), 97-101 (2007).</li>
<li>Coulibaly, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+atomic+structure+of+baculovirus+polyhedra+reveals+the+independent+emergence+of+infectious+crystals+in+DNA+and+RNA+viruses%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">The atomic structure of baculovirus polyhedra reveals the independent emergence of infectious crystals in DNA and RNA viruses.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (52), 22205-22210 (2009).</li>
<li>Johansson, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+of+a+photosynthetic+reaction+centre+determined+by+serial+femtosecond+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Comm%22%5BJournal%5D)">Structure of a photosynthetic reaction centre determined by serial femtosecond crystallography.</a> Nat Comm. 4, (2013).</li>
<li>Li, D., Boland, C., Aragao, D., Walsh, K., Caffrey, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Harvesting+and+Cryo-cooling+Crystals+of+Membrane+Proteins+Grown+in+Lipidic+Mesophases+for+Structure+Determination+by+Macromolecular+Crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Harvesting and Cryo-cooling Crystals of Membrane Proteins Grown in Lipidic Mesophases for Structure Determination by Macromolecular Crystallography.</a> J Vis Exp. (67), (2012).</li>
<li>Roedig, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+micro-patterned+silicon+chip+as+sample+holder+for+macromolecular+crystallography+experiments+with+minimal+background+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">A micro-patterned silicon chip as sample holder for macromolecular crystallography experiments with minimal background scattering.</a> Sci Rep. 5, 10451(2015).</li>
<li>Koopmann, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+protein+crystallization+opens+new+routes+in+structural+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">In vivo protein crystallization opens new routes in structural biology.</a> Nature Methods. 9 (3), 259-262 (2012).</li>
<li>Gallat, F. -X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+crystallography+at+X-ray+free-electron+lasers%3A+the+next+generation+of+structural+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Phil+Trans+R+Soc+B%22%5BJournal%5D)">In vivo crystallography at X-ray free-electron lasers: the next generation of structural biology.</a> Phil Trans R Soc B. 369 (1647), 20130497(2014).</li>
<li>Duszenko, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+protein+crystallization+in+combination+with+highly+brilliant+radiation+sources+offers+novel+opportunities+for+the+structural+analysis+of+post-translationally+modified+eukaryotic+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst.+F%22%5BJournal%5D)">In vivo protein crystallization in combination with highly brilliant radiation sources offers novel opportunities for the structural analysis of post-translationally modified eukaryotic proteins.</a> Acta Cryst. F. 71 (8), 929-937 (2015).</li>
<li>Axford, D., Ji, X., Stuart, D. I., Sutton, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+cellulo+structure+determination+of+a+novel+cypovirus+polyhedrin%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst+D%22%5BJournal%5D)">In cellulo structure determination of a novel cypovirus polyhedrin.</a> Acta Cryst D. 70 (5), 1435-1441 (2014).</li>
<li>Sawaya, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+crystal+structure+obtained+at+2.9+%C3%85+resolution+from+injecting+bacterial+cells+into+an+X-ray+free-electron+laser+beam%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Protein crystal structure obtained at 2.9 Å resolution from injecting bacterial cells into an X-ray free-electron laser beam.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 111 (35), 12769-12774 (2014).</li>
<li>Tsutsui, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Diffraction-Quality+Protein+Crystal+Processed+as+an+Autophagic+Cargo%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Cell%22%5BJournal%5D)">A Diffraction-Quality Protein Crystal Processed as an Autophagic Cargo.</a> Mol Cell. 58 (1), 186-193 (2015).</li>
<li>Boudes, M., Garriga, D., Fryga, A., Caradoc-Davies, T., Coulibaly, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+pipeline+for+structure+determination+of+in+vivo-grown+crystals+using+in+cellulo+diffraction%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst+D%22%5BJournal%5D)">A pipeline for structure determination of in vivo-grown crystals using in cellulo diffraction.</a> Acta Cryst D. 72, 576-585 (2016).</li>
<li>Doye, J. P. K., Poon, W. C. K. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359029405000956">Protein crystallization in vivo.</a> Curr Opin Colloid Interface Sci. 11 (1), 40-46 (2006).</li>
<li>Mori, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expression+of+Bombyx+mori+cytoplasmic+polyhedrosis+virus+polyhedrin+in+insect+cells+by+using+a+baculovirus+expression+vector%2C+and+its+assembly+into+polyhedra%5BTitle%5D)+AND+%22J+Gen+Virol%22%5BJournal%5D)">Expression of Bombyx mori cytoplasmic polyhedrosis virus polyhedrin in insect cells by using a baculovirus expression vector, and its assembly into polyhedra.</a> J Gen Virol. 74, Pt 1 99-102 (1993).</li>
<li>Arevalo, M. T., Wong, T. M., Ross, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expression+and+Purification+of+Virus-like+Particles+for+Vaccination%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Expression and Purification of Virus-like Particles for Vaccination.</a> J Vis Exp. (112), (2016).</li>
<li>Yates, L. A., Gilbert, R. J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+Production+and+Purification+of+Recombinant+Murine+Kindlin-3+from+Insect+Cells+for+Biophysical+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Efficient Production and Purification of Recombinant Murine Kindlin-3 from Insect Cells for Biophysical Studies.</a> J Vis Exp. (85), (2014).</li>
<li>Berger, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+MultiBac+Protein+Complex+Production+Platform+at+the+EMBL%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">The MultiBac Protein Complex Production Platform at the EMBL.</a> J Vis Exp. (77), (2013).</li>
<li>Margine, I., Palese, P., Krammer, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expression+of+Functional+Recombinant+Hemagglutinin+and+Neuraminidase+Proteins+from+the+Novel+H7N9+Influenza+Virus+Using+the+Baculovirus+Expression+System%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Expression of Functional Recombinant Hemagglutinin and Neuraminidase Proteins from the Novel H7N9 Influenza Virus Using the Baculovirus Expression System.</a> J Vis Exp. (81), (2013).</li>
<li>Khurana, A., Kronenberg, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Method+For+Production+of+Recombinant+mCD1d+Protein+in+Insect+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">A Method For Production of Recombinant mCD1d Protein in Insect Cells.</a> J Vis Exp. (10), (2007).</li>
<li>Ricardo, R., Phelan, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Counting+and+Determining+the+Viability+of+Cultured+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Counting and Determining the Viability of Cultured Cells.</a> J Vis Exp. (16), (2008).</li>
<li>Baskaran, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+in+cellulo-derived+structure+of+PAK4+in+complex+with+its+inhibitor+Inka1%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Comm%22%5BJournal%5D)">An in cellulo-derived structure of PAK4 in complex with its inhibitor Inka1.</a> Nat Comm. 6, 1-11 (2015).</li>
<li>Armour, B. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-target+Parallel+Processing+Approach+for+Gene-to-structure+Determination+of+the+Influenza+Polymerase+PB2+Subunit%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Multi-target Parallel Processing Approach for Gene-to-structure Determination of the Influenza Polymerase PB2 Subunit.</a> J Vis Exp. (76), (2013).</li>
<li>Otwinowski, Z., Minor, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Processing+of+X-ray+diffraction+data+collected+in+oscillation+mode%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Enzymol%22%5BJournal%5D)">Processing of X-ray diffraction data collected in oscillation mode.</a> Methods Enzymol. 276, 307-326 (1997).</li>
<li>Battye, T. G. G., Kontogiannis, L., Johnson, O., Powell, H. R., Leslie, A. G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((iMOSFLM%3A+a+new+graphical+interface+for+diffraction-image+processing+with+MOSFLM%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst+D%22%5BJournal%5D)">iMOSFLM: a new graphical interface for diffraction-image processing with MOSFLM.</a> Acta Cryst D. 67, Pt 4 271-281 (2011).</li>
<li>Kabsch, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((XDS%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst+D%22%5BJournal%5D)">XDS.</a> Acta Cryst D. 66, Pt 2 125-132 (2010).</li>
<li>French, S., Wilson, K. <a target="_blank" href="http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?a15572">On the treatment of negative intensity observations.</a> Acta Cryst.A. 34, 517-525 (1978).</li>
<li>Winn, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overview+of+the+CCP4+suite+and+current+developments%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst+D%22%5BJournal%5D)">Overview of the CCP4 suite and current developments.</a> Acta Cryst D. 67, Pt 4 235-242 (2011).</li>
<li>Foadi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clustering+procedures+for+the+optimal+selection+of+data+sets+from+multiple+crystals+in+macromolecular+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst+D%22%5BJournal%5D)">Clustering procedures for the optimal selection of data sets from multiple crystals in macromolecular crystallography.</a> Acta Cryst D. 69 (8), 1617-1632 (2013).</li>
<li>Rey, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Virology%3A+holed+up+in+a+natural+crystal%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Virology: holed up in a natural crystal.</a> Nature. 446 (7131), 35-37 (2007).</li>
<li>Schönherr, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+investigation+of+dynamic+protein+crystallization+in+living+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Struct+Dyn%22%5BJournal%5D)">Real-time investigation of dynamic protein crystallization in living cells.</a> Struct Dyn. 2 (4), 041712(2015).</li>
<li>Hasegawa, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+crystallization+of+human+IgG+in+the+endoplasmic+reticulum+of+engineered+Chinese+hamster+ovary+%28CHO%29+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">In vivo crystallization of human IgG in the endoplasmic reticulum of engineered Chinese hamster ovary (CHO) cells.</a> J Biol Chem. 286 (22), 19917-19931 (2011).</li>
<li>Ishchenko, A., Cherezov, V., Liu, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+Delivery+of+Protein+Microcrystals+in+Lipidic+Cubic+Phase+for+Serial+Femtosecond+Crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Preparation and Delivery of Protein Microcrystals in Lipidic Cubic Phase for Serial Femtosecond Crystallography.</a> J Vis Exp. (115), e54463(2016).</li>
<li>Zander, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MeshAndCollect%3A+an+automated+multi-crystal+data-collection+workflow+for+synchrotron+macromolecular+crystallography+beamlines%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst.+D%22%5BJournal%5D)">MeshAndCollect: an automated multi-crystal data-collection workflow for synchrotron macromolecular crystallography beamlines.</a> Acta Cryst. D. 71, 2328-2343 (2015).</li>
<li>Fan, G. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+calcineurin+crystals+formed+using+the+baculovirus+expression+system%5BTitle%5D)+AND+%22Micros+Res+Tech%22%5BJournal%5D)">In vivo calcineurin crystals formed using the baculovirus expression system.</a> Micros Res Tech. 34 (1), 77-86 (1996).</li>
<li>Nass, K. <a target="_blank" href="NULL">Investigation of protein structure determination using X-ray free-electron lasers</a>. , Hamburg University. PhD dissertation (2013).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Este protocolo proporciona dos enfoques para analizar microcristales con el objetivo de facilitar el análisis de cristales muy pequeños que se hubieran pasado por alto en el pasado. Pasos críticos para la purificación de microcristales El protocolo presentado ha sido optimizado utilizando la poliedrina Bombyx mori CPV1 expresada en células Sf9 como sistema modelo. Sin embargo, los microcristales in vivo muestran una gran variabilidad en la resistenci...

El uso de la cristalografía de rayos X para la determinación de estructuras de alta resolución de macromoléculas biológicas ha experimentado una progresión constante en las últimas dos décadas. La creciente aceptación de la cristalografía de rayos X por investigadores no expertos ejemplifica la democratización de este enfoque en muchos campos de las ciencias de la vida 1 . Históricamente, los cristales con dimensiones inferiores a ~ 10 μm han sido considerados como desafiantes, si no inutilizables, para la determinación de la estructura. La creciente disponibilidad de rayos de luz de microfoco dedicados a fuentes de radiación de sincrotrón en todo el mundo y los avances tecnológicos, tales como el desarrollo de herramientas para manipular microcristales, han eliminado gran parte de estas barreras que obstaculizan el amplio uso de la microcristalografía de rayos X. Avances en microcristalografía de rayos X serie 2 , 3 y micro difracción de electrones 4 haHemos demostrado que el uso de micro y nanocristales para la determinación de la estructura no sólo es factible, sino que a veces es preferible al uso de grandes cristales 5 , 6 , 7 . Estos avances se aplicaron por primera vez al estudio de péptidos [ 8] y cristales naturales producidos por virus de insectos [ 9 , 10] . Ahora se utilizan para una amplia gama de macromoléculas biológicas, incluyendo los sistemas más difíciles, como proteínas de membrana y grandes complejos [ 11] . Para facilitar el análisis de estos microcristales, se han analizado en meso , en particular proteínas de membrana 12 y en chips microfluídicos 13 . La disponibilidad de estas nuevas metodologías microcrystallography ha planteado la posibilidad de utilizar enComo una nueva ruta para la biología estructural 14 , 15 , 16 que ofrece una alternativa a la cristalogénesis clásica in vitro . Desafortunadamente, incluso cuando se pueden producir cristales in vivo , quedan varios obstáculos tales como la degradación o pérdida de ligandos durante la purificación de las células, dificultad en la manipulación y visualización de los cristales en la línea de luz del sincrotrón y tediosos experimentos de difracción de rayos X. Como una alternativa cristales también se han analizado directamente dentro de la célula sin ningún paso de purificación 17 , 18 , 19 . Un análisis comparativo sugiere que tal en los enfoques cellulo puede ser más eficiente que el análisis de cristales purificados y los datos de rendimiento de mayor resolución [ 20] . Este protocolo está enTendieron a ayudar a los investigadores nuevos a la microcristalografía de proteínas. Proporciona metodologías centradas en la preparación y manipulación de muestras para experimentos de difracción de rayos X en una línea de luz de sincrotrón. Se proponen dos opciones utilizando cristales aislados para microcristalografía clásica o células que contienen cristal ordenadas por citometría de flujo para análisis de celulo ( Figura 1 ).

<table><tbody><tr><td>Células Sf9</td><td>Life Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SF900-SFM medio para insectos</td><td>Life Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Matraz de cultivo celular de 1 L</td><td>Thermofisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Incubadora agitadora para cultivo de células de insectos</td><td>Eppendorf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>50 mL tubos cónicos</td><td>Falcon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Centrífuga con cubos oscilantes para 50 mL tubos</td><td>Eppendorf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sonicator equipados con una sonda de 19 mm</td><td>MSE Soniprep 150&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Portaobjetos de vidrio</td><td>Hampton Research</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hemacitómetro</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Yoduro de propidio</td><td>Thermofisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>BD Clasificador de células de influjo&nbsp;</td>Las mallas de <td>BD Biosciences</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hampton Heavy atom</td><td>Hampton Research</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microcentrífuga</td><td>Eppendorf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Micromesh</td><td>Mitigen</td><td></td><td>700/25 ofrecen una superficie más grande. Las mallas indexadas se pueden comprar para estudios sistemáticos.</td></tr><tr><td>El</td><td></td><td></td><td>tamaño de la mecha del papel se puede variar para obtener un flujo óptimo. Esto dependerá en gran medida de la naturaleza de los cristales y del crioprotector utilizado.</td></tr><tr><td>Etilenglicol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Azul de tripano</td><td>Línea</td> de luz de microfoco MX2 de Life Technologies <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Sincrotrón</td><td></td> australiano <td>Se puede encontrar una lista de líneas de haz de microfoco disponibles en Boudes et al. (2014) Reflections on the Many Facets of Protein Microcrystallography. Australian Journal of Chemistry 67 (12), 1793&ndash; 1806, doi:10.1071/CH14455.</td></tr></tbody></table>

microcristalografía de protein crystals y<em&gt; en cellulo</em&gt; difracción

Microcrystallography of Protein Crystals and In Cellulo Diffraction

El advenimiento de líneas de luz de microfoco de alta calidad en muchas instalaciones de sincrotrón ha permitido el análisis de rutina de cristales menores de 10 μm en su dimensión más grande, lo que representaba un desafío. Presentamos dos flujos de trabajo alternativos para la determinación de la estructura de microcristales de proteínas por cristalografía de rayos X con un enfoque particular en los cristales crecidos in vivo . Los microcristales se extraen de las células mediante sonicación y se purifican mediante centrifugación diferencial o se analizan en celulo después de la clasificación celular mediante citometría de flujo de células que contienen cristal. Opcionalmente, los cristales purificados o las células que contienen cristal se empapan en soluciones de átomos pesados ​​para el phasing experimental. Estas muestras se preparan entonces para experimentos de difracción de una manera similar por aplicación sobre un soporte de micromesh y enfriamiento rápido en nitrógeno líquido. Describimos brevemente y comparar los experimentos de difracción en serie de microcristales aislados y cristal-Que contienen células que utilizan una línea de luz de sincrotrón microfoco para producir conjuntos de datos adecuados para la fase, la construcción de modelos y el refinamiento. Estos flujos de trabajo se ejemplifican con cristales de la poliedrina Bombyx mori cypovirus 1 (BmCPV1) producida por la infección de células de insecto con un baculovirus recombinante. En este caso de estudio, en el análisis de celulo es más eficiente que el análisis de cristales purificados y produce una estructura en ~ 8 días desde la expresión hasta el refinamiento.

Una presentación general de ambos métodos alternativos para la determinación de la estructura utilizando microcristales in vivo se presenta ( Figura 1 ]. Los poliedros se pueden purificar fácilmente mediante sonicación y centrifugación. Debido a su densidad, forman una capa en la parte inferior del tubo por debajo de una capa de desechos que se pueden eliminar por pipeteado ( Figura 3a y 3b ). La muestr...

Se presenta un protocolo para la cristalografía de rayos X utilizando microcristales de proteínas. Se comparan dos ejemplos que analizan microcristales de crecimiento in vivo después de la purificación o en celulo .

Microcristalografía de Protein Crystals y<em&gt; En Cellulo</em&gt; Difracción

The advent of high-quality microfocus beamlines at many synchrotron facilities has permitted the routine analysis of crystals smaller than 10 &#181;m in ...

El objetivo general de este protocolo es presentar las metodologías de cristalografía de rayos X aplicadas a microcristales, particularmente a aquellos producidos en células, que se consideran cristales in vivo. La principal ventaja de este enfoque es que proporciona un proceso sencillo y eficiente para producir, detectar y analizar microcristales. Este método pretende facilitar el uso de microcristales mediante el empleo de cristales crecidos dentro de células vivas, lo que elimina la necesidad de procesos complejos de purificación y ensayos de sedación con Aprocox.En este video nos centraremos en la preparación y manipulación sencilla para experimentos de desviación de rayos X en una línea de haz de sincrotrón. Mostraremos los pasos que difieren más de la cristalografía clásica. En esta demostración utilizaremos cristales de la proteína del poliedro vital cultivados con éxito, pero el método también puede aplicarse a proteínas que forman cristales en cualquier tipo de célula bacteriana, de insecto, mamífera o de levadura.Primero, incube 30 mililitros de células Sf9 que sobreexpresan la proteína de poliedro del cipovirus durante tres días a 27 grados celsius en una plataforma rota

microcrystallography-of-protein-crystals-and-in-cellulo-diffraction

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Biochemistry

Bioquímica

La evaluación de dos dimensiones (2D) ensayos de cristalización para la formación de matrices de orden de proteínas de membrana es una tarea muy difícil y crítica de la cristalografía de electrones. A continuación se describe el enfoque en la detección e identificación de cristales 2D de proteínas de la membrana en su mayoría pequeñas en el rango de 15 - 90kDa.

La evaluación de dos dimensiones ensayos de cristalización de proteínas de membrana pequeña de Estudios de Biología Estructural de Cristalografía de electrones

Este artículo describe la metodología de criomicroscopía electrónica, que se utiliza para obtener imágenes microscópicas de alta calidad de macromoléculas en su estado casi nativo. El método produce imágenes adecuadas para el procesamiento computarizado posterior utilizando el enfoque de partícula única, ideado para generar la reconstrucción 3D de una macromolécula.

Qué hacer y qué no hacer de crio-microscopía electrónica: Una introducción a la preparación de muestras y de alta calidad de recopilación de datos para la Reconstrucción de Macromoléculas 3D

Este protocolo describe en detalle cómo fabricar y operar dispositivos de microfluidos para la recogida de datos de difracción de rayos x a temperatura ambiente. Además, describe cómo supervisar la cristalización de proteínas por la dispersión ligera dinámica y obtenidos de cómo procesar y analizar datos de difracción.

Chips de microfluídica para dispersión ligera dinámica In Situ mediante difracción de rayos x de cristal y In Situ para la cristalografía Serial

Este trabajo detalla el protocolo de fabricación de chips microfluídicos desarrollado para la cristalización de proteínas en chip con el método de diálisis y experimentos de difracción de rayos X in situ. El proceso de microfabricación permite integrar una membrana de diálisis de celulosa regenerada semipermeable con cualquier corte de peso molecular, entre dos capas del chip.

Cristalización de proteínas en chip por microdiálisis para estudios de difracción de rayos X in situ

Aquí, describimos los procedimientos desarrollados en nuestro laboratorio para preparar polvos de cristales de moléculas pequeñas para experimentos de difracción de electrones de microcristales (MicroED).

Difracción de electrones de microcristales de moléculas pequeñas

La determinación de la estructura de complejos macromoleculares utilizando crioEM se ha convertido en rutina para ciertas clases de proteínas y complejos. Aquí, se resume esta tubería (preparación de muestras, detección, adquisición y procesamiento de datos) y los lectores se dirigen hacia recursos y variables más detallados que pueden alterarse en el caso de especímenes más desafiantes.

Microscopía crioelectrónica de partícula única: de la muestra a la estructura

Las monocapas lipídicas se han utilizado como base para formar cristales de proteína bidimensionales (2D) para estudios estructurales durante décadas. Son estables en la interfaz aire-agua y pueden servir como un material de soporte delgado para la obtención de imágenes electrónicas. Aquí presentamos los pasos comprobados en la preparación de monocapas lipídicas para estudios biológicos.

Preparación de muestras utilizando un método de monocapa lipídica para estudios cristalográficos de electrones

Esta contribución describe cómo configurar la cristalización de proteínas en dispositivos de cristal sobre cristal y cómo realizar la recopilación automatizada de datos en serie a temperatura ambiente utilizando la plataforma de cristalización en chip.

Cristalización en chip y difracción en serie a gran escala a temperatura ambiente

Los mapas crio-EM de alta resolución de macromoléculas también se pueden lograr mediante el uso de microscopios TEM de 200 kV. Este protocolo muestra las mejores prácticas para establecer alineaciones ópticas precisas, esquemas de adquisición de datos y selección de áreas de imágenes que son esenciales para la recopilación exitosa de conjuntos de datos de alta resolución utilizando un TEM de 200 kV.

Recopilación rutinaria de conjuntos de datos crio-EM de alta resolución utilizando un microscopio electrónico de transmisión de 200 KV

El protocolo presentado describe un enfoque sencillo para la detección de las condiciones de cristalización de proteínas y el crecimiento de cristales utilizando una placa de diálisis de alto rendimiento de 96 pocillos. El uso de tubos dializadores para el crecimiento a gran escala de microcristales también se demuestra para aplicaciones de cristalografía en serie y MicroED.

Cristalización de proteínas de alto rendimiento mediante microdiálisis

Aprende cristalografía de rayos X con microcristales producidos en células vivas. Este método simplifica la detección y análisis de proteínas sin purificación compleja, facilitando el acceso a técnicas de difracción.

Microcristalografía de Protein Crystals y

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