8 marca 2024
Prezentujemy protokół krystalizacji białek za pomocą urządzenia do krystalizacji w Kompleksie Badawczym w Harwell i późniejsze zbieranie danych krystalograficznych in situ w promieniowaniu rentgenowskim in situ z kryształów wewnątrz płytek na linii badawczej Diamond's Versatile Macromolecular Crystallography in situ (VMXi). Opisujemy wymagania dotyczące próbek, protokoły krystalizacji i wytyczne dotyczące zbierania danych.
Zrozumienie trójwymiarowych struktur białek stanowi podstawę biotechnologii projektowania leków i naszego zrozumienia wielu różnych chorób. VMXi określa struktury białek bez kriochłodzenia, a więc znacznie bliżej ich naturalnych temperatur. VMXi mierzy również dane dyfrakcyjne z kryształów białek, gdy są jeszcze w ich płytkach krystalizacyjnych, unikając uszkodzeń spowodowanych mechaniczną obsługą.
W przyszłości naprawdę chcemy wykorzystać niesamowitą przepustowość VMXi do badania dużych populacji kryształów w celu zidentyfikowania wielu różnych stanów strukturalnych, a nie pojedynczej struktury, którą ludzie często uzyskują teraz. Chcemy również dążyć do rozwoju leków oraz przeprowadzania badań przesiewowych i optymalizacji fragmentów na płytkach krystalizacyjnych, co jest nowym podejściem, które jest niezwykle obiecujące. Na początek wyprodukuj kryształy w płytkach NC2.
Następnie zaloguj się do systemu ISPyB za pomocą podanego identyfikatora Diamond Fed ID i wybierz Propozycje. Przewiń listę lub wpisz numer oferty w pasku wyszukiwania, aby zlokalizować żądaną propozycję. Po znalezieniu oferty wybierz opcję Wysyłka z menu rozwijanego pod numerem oferty.
Otworzy się okno przesyłki, w którym wyświetlone zostaną wszystkie przesyłki związane z ofertą. Aby utworzyć nową przesyłkę, kliknij przycisk Dodaj przesyłkę znajdujący się w prawym górnym rogu ekranu i podaj nazwę przesyłki. Następnie wybierz opcję Automated/Imager i kliknij przycisk Dodaj przesyłkę w lewym dolnym rogu ekranu, aby potwierdzić przesyłkę.
Przejdź do okna przesyłki i kliknij Dodaj kontener, co spowoduje wyświetlenie strony dodawania kontenera. Teraz wybierz odpowiedni typ płyty z menu rozwijanego typu kontenera. Wprowadź kod kreskowy i nazwę pojemnika zgodnie z instrukcjami personelu linii badawczej dla płytek eksperymentalnych.
Wybierz imager VMXi 20 stopni Celsjusza z menu rozwijanego Requested Imager, a następnie wybierz harmonogram obrazowania Fibonacciego z menu rozwijanego Imaging Schedule. Z menu rozwijanego Ekran krystalizacji wybierz ekran krystalizacji, a następnie wybierz poprawną nazwę użytkownika z menu rozwijanego Właściciel. Kliknij Widok i wprowadź dokładny adres kontaktowy w polu e-mail.
Wprowadź szczegółowe informacje o tablicy w polu komentarzy. Należy wybrać odpowiednią próbkę z menu rozwijanego Białko i użyć akronimu zarejestrowanego w UAS i zatwierdzonego przez Diamond w ramach propozycji eksperymentalnej. Wprowadź tę samą nazwę w polu nazwy próbki, a pozostałe pola pozostaw puste.
Kliknij ikonę Tabliczka, aby powtórzyć próbkę na całej płytce i wypełnić cały pojemnik zielonymi kwadratami. Kliknij przycisk Dodaj kontener u dołu strony, aby zarejestrować tabliczkę. Przenieś płytkę do odpowiedniego imagera, gdzie będzie przechowywana i obrazowana.
Wizyta zostanie wygenerowana, gdy kontener zostanie zapisany w imagerze, a użytkownik otrzyma wiadomość e-mail z linkiem do płyty i jej obrazów. Aby wyświetlić wyniki obrazowania, przejdź do interesującej Cię propozycji, wybierz Kontenery z menu rozwijanego pod numerem propozycji i wyświetl listę dostępnych kontenerów. Wybierz płytki filtra, jeśli dostępne są inne typy uchwytów na próbki.
Aby zawęzić wyszukiwanie, użyj opcji Moje kontenery, aby wyświetlić tylko odpowiednie kontenery powiązane z bieżącym identyfikatorem użytkownika.Umieść kursor nad linią i kliknij lewym przyciskiem myszy, aby wybrać żądany kontener. Następnie pojawi się nowe okno pokazujące przegląd płyty. Wybierz upuszczenie po lewej stronie reprezentacji płyty, aby wyświetlić jej ostatni obraz.
Poruszaj się między kroplami za pomocą strzałek lub wybieraj je pojedynczo za pomocą myszy lub kursora. Aby ręcznie dodać punkty do zbierania danych, naciśnij przycisk Oznacz punkt. Umieść kursor nad żądanym punktem zainteresowania.
Dokonaj wyboru i poczekaj, aż pojawi się czerwony krzyżyk. Po zaznaczeniu wszystkich punktów kliknij przycisk Zakończ. Kliknij przycisk Oznacz region, aby dodać regiony do zbierania danych za pomocą skanowania siatki.
Kliknij lewy górny punkt, przeciągnij go w dół i w prawo, aby utworzyć region, który zostanie zeskanowany na linii badawczej. Kliknij przycisk Zakończ po ustaleniu wszystkich żądanych regionów. Szukaj niebieskich krzyżyków na obrazach upuszczania, które reprezentują krystaliczne obiekty zlokalizowane automatycznie przez CHiMP.
Aby wyświetlić ocenę CHiMP dla spadków krystalizacji, zaznacz opcję Pokaż automatyczne wyniki i wybierz kryształ z listy rozwijanej klasy. Gdy wszystkie punkty i regiony zostaną zaznaczone w odpowiednich dropach, kliknij przycisk Przygotuj do zbierania danych u dołu strony. Przejrzyj listę wstępnie wybranych lub automatycznie zidentyfikowanych próbek.
Aby dodać pojedyncze punkty lub regiony, naciśnij przycisk lub kliknij przycisk Dodaj bieżącą stronę do kolejki, aby dodać wszystkie wyświetlane próbki. Następnie kliknij filtr punktowy i zaznacz pole wyboru Zaznacz wszystko, aby zastosować te same parametry do wszystkich próbek na bieżącej liście próbek w kolejce. Użyj filtrów punktowych, regionalnych, ręcznych i automatycznych.
W przypadku regionów wybierz Grid Scan DMM 10 mikronów kroki 100% transmisja. W przypadku innych eksperymentów punktowych wybierz odpowiednie opcje z menu rozwijanego. Aby zbierać dane dotyczące oscylacji, wybierz Omega Scan DMM 10 degrees 10% transmission, aby zmaksymalizować zbieranie danych.
Po wybraniu prawidłowych parametrów eksperymentalnych dla wszystkich próbek kliknij przycisk Kontener kolejki. Gdy płytka dotrze na szczyt kolejki, zostanie przedstawiona na linii badawczej w celu zebrania danych, a następnie zwrócona do magazynu próbki. Następnie poszukaj wiadomości e-mail z linkiem umożliwiającym dostęp do odpowiednich danych.
Wybierz opcję Zarządzanie przykładowymi grupami z menu rozwijanego pod numerem propozycji i poszukaj listy grup, jeśli inni użytkownicy już je utworzyli. Aby wygenerować nową grupę, kliknij przycisk Utwórz przykładową grupę. Kliknij przesyłkę w menu rozwijanym na stronie Utwórz przykładową grupę, aby wyświetlić przeglądarkę próbek.
Po kliknięciu kontenera poszukaj grafiki przedstawiającej przegląd płyty. Kliknij pojedynczy drop lub odpowiednią literę lub numer kolumny wiersza. Po wybraniu wszystkich studni skojarzonych z pojedynczą grupą wprowadź nazwę grupy w polu Nazwa grupy próbnej i kliknij przycisk Zapisz grupę próbek.
Kliknij przycisk Wyświetl przykładową grupę na tej stronie, aby powrócić do listy już wygenerowanych przykładowych grup powiązanych z propozycją i kontynuować przetwarzanie danych.
Niniejszy artykuł przedstawia protokół krystalizacji białek oraz in situ zbierania danych krystalograficznych z użyciem promieniowania rentgenowskiego. Metoda ta wykorzystuje linię wiązki VMXi do analizy struktur białkowych w temperaturach naturalnych, co pozwala na lepsze zrozumienie zachowania białek.
Krystalografia in situ w temperaturze pokojowej w VMXi umożliwia szybką, wysokoprzepustową analizę strukturalną białek, wspierając wczesne etapy poszukiwania leków oraz minimalizację ryzyka mechanistycznego. Bezpośredni pomiar danych z płytek krystalizacyjnych minimalizuje artefakty związane z manipulacją próbkami i przyspiesza otrzymywanie informacji zwrotnych o wynikach krystalizacji, co zwiększa pewność predykcyjną w badaniach i rozwoju opartych na strukturze. Ten proces jest zaprojektowany w celu usprawnienia walidacji celów oraz przesiewania fragmentów, a globalny dostęp zdalny wspiera rozwój portfolio w skali przedsiębiorstwa.
Metoda ta integruje etapy od wczesnego odkrywania do identyfikacji związku wiodącego, wspierając projektowanie oparte na strukturze oraz screening fragmentów w ramach jednolitego, zdalnie dostępnego procesu roboczego.