איסוף נתונים מקריסטלים של מקרומולקולות ביולוגיות ואפיון עצמאית לחלוטין

קריסטלוגרפיה של קרני רנטגן היא הטכניקה הדומיננטית לקביעת מידע מבני תלת-מימדי מחלבונים. יש צורך בקווי קרן Synchrotron כדי לקבל נתונים מהקריסטלים הקטנים והמחוסנים החלשים החלבונים מייצרים. מסיבי אחד הוא קו קרן ייחודי כי זה הופך באופן מלא את התהליך של איסוף נתונים מקרומולקולים ביולוגיים.

מהתהוות לדוגמה, מיקום ואיסוף נתונים סופי. אוטומציה מלאה מסוג זה חשובה מאוד מכיוון שהיא מאפשרת לחוקרים לבלות את זמנם במעבדה, במקום לאסוף נתונים על קו הקרן. קו הקרן הוא גם אינטליגנטי בממוצע, יכול לאסוף נתונים טובים יותר מאשר כאשר קו הקרן מופעל על ידי בני אדם.

כדי להתחיל בפרוטוקול זה, בצע הרכבה קריסטל לבקש זמן קרן על מסיבי אחד כמתואר בפרוטוקול הטקסט. נווט אל מערכת המידע עבור קווי קרן קריסטלוגרפיה של חלבון, או אתר האינטרנט של ISPyB. בחר ניסויי MX, התחבר עם מספר הניסוי והסיסמה.

לחץ על משלוח, הוסף חדש וספק את המידע הדרוש. לאחר מכן לחץ על שמור. לחץ על הוסף חבילה ומלא את המידע המבוקש.

לחץ על שמור ולאחר מכן לחץ על הוסף גורם מכיל. תן את הדיסקית ברקוד כמו השם, ובחר דיסקית עמוד השדרה, שוב לחץ על שמור. לחץ על סמל המיכל וערוך, ומלא את המידע הדרוש לגבי הדגימות כגון שם החלבון, זרימת העבודה המועדפת, ומיקום הגביש, בדסקית.

בחר את החלבון שאושר על-ידי קבוצת הבטיחות ESRF. הזן שם לדוגמה ייחודי כדי לזהות כל דוגמה בודדת. לחלופין, סרוק את ברקוד הסיכה.

שאר המידע שיש לכלול הוא גם אופציונלי. עבור כל דגימה בודדת, הזן את סוג הניסוי. פעולה זו מגדירה איזו זרימת עבודה אוטומטית תשמש לעיבוד כל גביש.

בהתחשב בכך גבישי GCSH הם מחטים, לבחור MX לחץ P.Next, להזין קבוצת חלל. אם הדבר קיים, הדבר ישמש לחישובי אסטרטגיה של איסוף נתונים ולקווי צינור עיבוד הנתונים האוטומטיים הזמינים. הזן את הרזולוציה הרצויה.

פעולה זו מגדירה את מרחק הקריסטל לגלאי מסריקות רשת שינוי ראשוניות, אפיון ואיסוף נתונים המוגדר כברירת מחדל. כעת, הגדר את רזולוציית הסף הרצויה כדי למנוע איסוף של ערכות נתונים מלאות מגבישים שלא מתפזרים למגבלה זו. פעולה זו יכולה לחסוך שטח אחסון נתונים ולנתח את הזמן.

הגדר את השלמה הנדרשת. לאחר מכן הגדר את הרבי הנדרש. אם יותר מקריסטל אחד כלול בתמיכה לדוגמה, הגדר את המספר המרבי של גבישים לניתוח.

ערך ברירת המחדל הוא אחד או חמישה עבור MX press P.ניתן גם לבחור את גודל הקרן המתאים. שים את קבוצת הרווח, אם ידוע, בעמודת קבוצת הרווחים הכוח. ואז להגדיר את רגישות הקרינה של הגבישים.

אם תרצה, הגדר את זווית הסיבוב הכוללת שיש לאסוף עבור איסוף ערכת הנתונים המלאה. לאחר הזנת כל המידע למערכת, שמור את הערכים. לחץ על, לחזור משלוחים ולחץ לשלוח משלוח ESRF.

הדפס את תווית המשלוח ושלח את הדגימות. משתמשים צריכים לארגן איסוף עם שליח באמצעות פרטי חשבון ESRF. ביום הניסוי, דגימות מועברות לתרנגול בעל קיבולת גבוהה אחת.

מדעני קו קרן ואז להשיק את איסוף הנתונים, אשר יכול להיות ואחריו משתמשים מרחוק. עבור כל סוג מדגם אחר, משתמשים מקבלים הודעת דואר אלקטרוני המודיעה להם שאיסוף הנתונים החל. ניתן לעקוב אחר ביצוע כל השלבים בכל זרימות העבודה באופן מקוון ובזמן אמת.

אפשרות זו נגישה למשתמש על-ידי כניסה ל- ISPyB. ניתן גם להציג ולהוריד את התוצאות. עבור כל מדגם שנותח, בדוק את תוצאות הניסוי האוטומטי ב- ISPyB.

לחץ על ההפעלה הניסיונית הרצויה ב ID30A1. בחר את צינור העיבוד האוטומטי המועדף. הורד את הנתונים שנכתבו בקבוצת החלל הנכונה עם השלמה הגבוהה ביותר והרזולוציה הגבוהה ביותר.

על ידי לחיצה על תוצאות האיסוף האחרונות ולאחר מכן להוריד. זרימת העבודה MX press P שימשה את קו קרן ESRF מסיבי אחד כדי לטעון באופן אוטומטי לחלוטין, מרכז בקרן הרנטגן, לאפיין, ולאסוף ערכות נתונים דיפרציה מלאה מסדרה של גבישים של GCSH אנושי. הדגימות הורכבו והלולאה נותחה עבור אזור לסריקה.

לאחר ניתוחי ההיתוך, ארבע נקודות נבחרו בתוך הגביש לאיסוף נתונים. קביעת מבנה ידני על ידי החלפה מולקולרית הניבה מפת צפיפות אלקטרונים באיכות גבוהה לאחר מחזור עידון אוטומטי יחיד. עבור ערכת נתונים זו, הצינור האוטומטי חתך את הנתונים בנקודה אחת שלוש שתיים ברזולוציית אנגסטרום.

עם זאת, משתמשים יכולים להחליט לחתוך את הנתונים ברזולוציה נמוכה יותר. צפיפות אלקטרונים רציפה נראית לכל שרשרת חומצות האמינו מלבד תג היסטידין אטרמינלי. מתוך ארבעת ההחלפות המבדילות בין GCSH אנושי וקשוני, שלוש ניתנות לזיהוי בקלות בצפיפות האלקטרונים.

זה פחות ברור עבור חומצה אספרטית ליסטין 125 החלפה. שצפיפות האלקטרונים של השרשרת הצדדית נפתרת באופן חלקי בלבד בשל גמישות. המודל המתקבל כעת יש ערך עבודה R של 20 נקודה ארבעה אחוזים וערך R חינם של 23 נקודה שמונה אחוזים והוא יכול להיות ממוטב עוד יותר על ידי מחזורים נוספים של בניית מודל אוטומטי וידני ועידון.

חשוב להתאים את הדרישות למערכת שלך. לדוגמה, הגדרת הרזולוציה שכבר נצפתה לערך ידוע יכולה לחסוך זמן ולהבטיח איסוף נתונים טוב יותר. איסוף נתונים אוטומטי לחלוטין יש דמוקרטיזציה גבישית ועכשיו אפילו מעבדות קטנות יכול לצאת לפרויקט מפורסם כאשר זה היה ריאלי לפני רק עם כוח אדם עצום.