Name: Avustralya Senkrotronda Seri Kristalografi Ölçümleri için Lipidico Enjeksiyon Protokolü (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-09-23T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 28 s
Description: Keşfedin, Avustralya Senkrotron'da Lipidico enjektör sistemi kullanarak yüksek viskoziteli ortamlarda protein kristallerini hazırlama ve karakterize etme yöntemini. Bu protokol, örnek israfını en aza indirerek zorlu yumuşak malzemelerin yapısal analizini kolaylaştırır.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma Avustralya Araştırma Konseyi İleri Moleküler Görüntüleme Mükemmeliyet Merkezi (CE140100011) (http://www.imagingcoe.org/) tarafından desteklenmiştir. Bu araştırma kısmen ANSTO'nun bir parçası olan Avustralya Senkrotron'daki MX2 kiriş çizgisi kullanılarak gerçekleştirildi ve Avustralya Kanser Araştırma Vakfı (ACRF) dedektöründen yararlanıldı.

1. Cam şırınnalar kullanılarak yüksek viskoziteli bir ortamda kristallerin hazırlanması
<ol><li>Yumuşak bir kristal pelet oluşturmak ve fazla tamponu çıkarmak için kristal çözeltisini hafifçe (~1.000 x g, 22 °C'de ~10 dk) santrifüjleyin. Bu, veri toplama için kullanılabilecek pelet içinde yüksek miktarda kristalle sonuçlanacaktır. NOT: Viskoz ortamın seyreltilmesini önlemek için bu adımda kristal konsantrasyonunu artırın. Ortam için yüksek viskoziteyi korurken yüksek miktarda kristal elde etmek için her örnek için viskoz ortamın kristal hacmine oranını optimize edin. Bir pelet oluşturmak için kristal çözeltiyi santrifüj edin ve Darmanin et'te açıklandığı gibi çözeltideki kristal konsantrasyonu artırmak için fazla tamponu çıkarın. al.29.</li>
	<li>Bir bağlayıcı ile iki adet 100 μL şırınna kurun.</li>
	<li>Bağlayıcıyı ilk şırınnanın sonuna sabitleyin ve şırınnanın üstüne 28 μL kristal çözelti ekleyin. Yavaşça, pistonu şırınnanın tepesine yerleştirin ve çözeltiyi yavaşça bağlayıcı ucun sonuna doğru itin ve oluşan hava kabarcıklarını çıkarın. Bunu, aşağıda açıklanan iki yöntemden birini izleyerek yapın. NOT: Yüksek viskoz ortama eklenecek kristallerin hacmi, genel numunenin viskozitesini önemli ölçüde değiştirmezse değiştirilebilir.<ol>
<li>İlk yöntem: Hava kabarcıklarını patlatmak için hızlı basınç değişiklikleri kullanın.<ol>
<li>Eldivenli bir parmağı künt bağlayıcı iğne noktasının üstüne dikkatlice yerleştirin ve (çok nazikçe) bir conta oluşturmak için basınç uygulayın. İğne çubuğu yaralanmasına neden olabileceğinden çok fazla basınç uygulamayın.</li>
			<li>Şimdi çözeltiyi iğne noktasından uzaklaştırmak için pistonu geri çekin, bu şırıngada basınç birikmesine neden olacaktır.</li>
			<li>Eldivenli parmağı körelmiş iğne ucundan çıkararak şırınganın üstündeki basıncı hızla serbest bırakın. Dikkatli olun, parmak çıkarıldığında numune ucuna çok yakınsa, numune kaybına neden olabilir. Şırınd içindeki basınçtaki hızlı değişim hava kabarcıklarını patlatacaktır. Tüm kabarcıklar çıkarılana kadar tekrarlayın.</li>
		</ol>
</li>
		<li>İkinci yöntem: Hava kabarcıklarını gidermek için 'insan santrifüjü' kullanma.<ol>
<li>Şırıngayı bir elinizle iğne yukarı bakacak şekilde ve piston iki parmak arasına sıkışmış olacak şekilde yerleştirin, böylece hareket edemez.</li>
			<li>Şırınnayı bir yönde tutan kolu 2-3 kez hızlı bir şekilde döndürün, numunedeki santrifüj kuvveti şırınnadan herhangi bir hava kabarcığı çıkmaya zorlayacaktır. Dikkatli olun, çok yavaş yapılırsa örnek kaybolabilir.</li>
			<li>Şırındıcı hava kabarcıkları için inceleyin, kabarcıklar kalırsa, tüm hava kabarcıkları çıkarılana kadar 1.3.2.1 – 1.3.2.2 adımlarını tekrarlayın.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>İnce bir spatula kullanarak, ~42 μL yüksek vakumlu silikon gresi doğrudan ikinci şırınnanın üstüne ekleyin. Pistonu sonuna kadar itin, tüm hava kabarcıklarını çıkarın ve şırınnanın ucunda hava boşluğu olmadığından emin olun. NOT: Silikon gresinin hassas bileşimi, atıl bir taşıyıcı görevi göremediği için kritik değildir. >10 Pa.s viskozite değeri veya kristal çözeltiye yaklaşık 60:40 silikon gres oranı enjeksiyon için en uygunudur, ancak bu numunenin kesin özelliklerine bağlı olarak değişebilir. Tartışmada belirtildiği gibi, karışımdaki kristal konsantrasyonunu optimize etmek için silikon grese eklenen kristal çözeltisinin hacmini ayarlayın. Silikon gres dışındaki yüksek viskozortamlar, örnek 30 , 31 , 32,33ile uyumlu oldukları sürecekullanılabilir.</li>
	<li>İki şırınnada da hava kabarcığı olmadığından emin olun ve şırınnaları bağlayıcıyı kullanarak birbirine takın. Parmaklardan oluşan ısı nedeniyle şırınnanın ısınması numuneyi etkileyebileceğinden şırınnanın sadece ucunu kavrayarak şırınnaları dikey olarak tutun.</li>
	<li>Kristal çözelti tarafındaki pistonu hafifçe bastırarak numuneyi karıştırın, böylece silikon grese karışır ve ardından pistonu silikon gres tarafına iter, böylece numuneyi kristal çözelti tarafına doğru geri iter. Hafifçe, bu işlemi 50 ila 100 kez tekrarlayın, böylece numune iyice karıştırılır ve homojengörünür. NOT: Kristaller doğrudan yüksek viskoziteli ortamda yetiştirilirse (örneğin, lipidik kübik faz, LCP), 1.1–1.6 adımları gerekli değildir. Şırındlar içinde kristal yetiştirmek için protokoller Liu et.al bulunabilir. 34,35. Bu iletişim kuralını, tüm örneğin artık tek bir şırınnada bulunduğu ve kristalizasyon arabelleği kaldırıldığı örnek konsolidasyon, adım 10'a kadar izleyin. Bu protokol için 7.9MAG eklenmesi gerekli değildir. Bunun yerine, şırınnada daha fazla sıvı kalmayana kadar pistonu numunede hafifçe aşağı iterek şırınnadan tüm fazla sıvıyı çıkarın.</li>
	<li>Kristalleri şırıngadan optik mikroskop altında görselleştirin veya en iyi sonuçlar için cam bir kaydırağa az miktarda (~1 μL) çıkarın ve üstüne bir kapak kayması yerleştirin.</li>
	<li>Kristal konsantrasyonuna bak.<ol>
<li>Optik mikroskop görüntülerini kullanarak belirli bir alandaki kristal sayısını sayarak silikon gresteki kristal konsantrasyonunu belirleyin. En iyi sonuçlar için, medya boyunca eşit olarak dağıtılan yüksek kristal yoğunluğu, yüksek kristal isabet oranı elde etmek için idealdir (>106 kristal/mL).</li>
		<li>1.3 ve 1.4 adımlarında kristallerin viskoz ortama oranını değiştirerek şırınnadaki kristal konsantrasyonu ayarlayın.<ol>
<li>Kristal konsantrasyonunu azaltmak için, adım 1.4'te silikon gres /HV ortamı miktarını artırarak veya şırıngları 1.1 adımda kurmadan önce kristal peletin kristalizasyon tamponu ile seyrelterek şırınnadaki kristalleri seyreltin.</li>
			<li>Kristal konsantrasyonunu artırmak için, adım 1.4'te silikon gres miktarını azaltın, ancak viskoziteyi 10 Pa'nın altına düşürmemeye dikkat edin. NOT: Burada bildirilen kristal konsantrasyonu bu özel numune ve kristal boyutu için optimize edilmiştir. Bununla birlikte, ideal kristal konsantrasyonu kristal boyutuna, ışın boyutuna, iğne İç Çapına (I.D.) ve olay X-ışını akısına bağlı olacaktır. Bu, 'iyi' olarak kabul edilen ~%30'luk optimum isabet oranıyla isabet oranından belirlenebilir. Uygulamada, kristal konsantrasyonu istenen isabet oranını elde etmek için ışın süresi boyunca farklı numuneler için optimize edilmelidir. Yüksek kristal konsantrasyonu ile başlayın, 109 kristal / mL. Kristal konsantrasyonu ayarlama prosedürü Liu et.al verilir. 35.</li>
		</ol>
</li>
		<li>İletişim kuralı, enjektör veri toplamaya hazır olana kadar burada duraklatılabilir.<ol>
<li>Kristaller LCP'de yetiştirilirse, onları kapatın ve oda sıcaklığında birkaç güne kadar şırındaklarda kalmasına izin verin.</li>
			<li>Kristaller farklı bir yüksek viskoz ortama (örneğin silikon gres) aktarılmışsa, ölçümden önce kristallerin zaman içinde stabilite testi yapılmalıdır. Bu, kristallerin inert ortamda ne kadar süre kararlı olduğunu (ideal olarak > 8 h) ve veri toplama zaman sınırını belirler. Burada, lysozyme kristalleri silikon greste günlerce stabildi ve optik mikroskop kullanılarak incelendiğinde çözülme belirtileri göstermedi.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Bağlayıcının bağlantısını kesmeden önce tüm örneği tek bir şırınna taşıyın. Bağlayıcıyı şırıngadan çıkarın ve enjeksiyon iğnesini takın. İğneyi şırınganın tabanına sıkıca vidaleyin ve herhangi bir sızıntıyı önlemek için sıkıca tutturulmasını sağlayın. Bu deney için 108 μm I.D. iğne (iğne uzunluğu 13 mm, nokta stili 3) kullanılmıştır. Kristal boyutuna ve kiriş boyutuna bağlı olarak 51 μm veya 108 μm I.D. iğnesi takın. NOT: Doğru enjektör iğne boyutunu seçebilmek için ışınlama süresinden önce numune akışının ön test edilmesi gerekir. Numune özelliklerine (viskozite, şarj, tampon bileşimi) ve iğne kimliğine bağlı olarak, numuneler farklı akacaktır. Bu nedenle, veri toplama sırasında sinyal-gürültü oranını en üst düzeye çıkarmak için mümkün olan en küçük kimlik iğnesi ile en kararlı akışı üretmek için çeşitli iğne boyutlarının test etmesi önerilir.</li>
	<li>Enjektör zaten monte edilmiş ve ışın hattına hizalanmışsa, bölüm 3'e geçin ve numune şırınnasını doğrudan enjektöre monte edin. NOT: Protokol burada duraklatılabilir.</li>
</ol>2. Enjektör montajı ve kontrolü
<ol><li>Enjektörü kiriş çizgisine monte edin. MX2 kiriş hattındaki kriyojenik nozülü çıkarın ve enjektörle değiştirdi. Kriyojenik nozüle tutan sıkma vidasını gevşetin ve motorlu sahnenin yanında bulunan brakete takın.</li>
	<li>Siyah sapı tutarak enjektörü arabasından yukarı kaldırın ve motorlu sahneye yerleştirin.<ol>
<li>Enjektörü motorlu aşamaya sabitlemek için; siyah sıkma vidalı düğmeyi elle sıkın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Enjektöre boş bir şırınna monte edin<ol>
<li>Enjektör bilgisayar kontrol arabiriminde (örneğin, EPOS konum kontrol yazılımı), yazılım menüsündeki Araçlar'ın altında Homing Modu'nu seçin. Ardından Negatif Sınır Anahtarı'nı seçin ve Homing'i başlatın, şırınnanın vidanın altına sığmasını sağlamak için vida yeterince çekilene kadar yazılımın çalışmasına izin verin. Denetimsiz çalışacak şekilde bırakılırsa, limit anahtarı vidayı otomatik olarak durdurur.</li>
		<li>İğneyi şırınga tutucusundaki yarıktan geçirerek enjektöre boş ('kukla') bir şırınga takın. Şırındıcı brakete hizala.</li>
		<li>Şırınnayı iki O halkası ile sabitleyin.<ol>
<li>İlk O-halkayı şırınnanın orta bölümüne sarın ve şırınnanın her iki tarafındaki kancalara takın.</li>
			<li>İkinci O-halkayı şırınnanın üst kısmındaki kancaların etrafına dola ve ardından O halkasının bir parçasını gösteride ve Şekil 1B'degösterildiği gibi cam şırınnanın üstüne koyun.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Enjektörü X-ışını ışınlarına hizalayın<ol>
<li>Enjektör ile motorlu aşamayı beamline kontrol yazılımı aracılığıyla X-ışını etkileşim noktasına doğru hareket ettirin. Bu, satır içi kamera kullanılarak görselleştirilebilir. Işın boyutu ve konumu ekrandaki kırmızı bir haçla gösterilir ve motorlu aşama iğneyi X-ışını etkileşim bölgesiyle hizalamak için hareket ettirilebilir.</li>
		<li>İğneyi kırmızı haçla hizalamak için sahnenin x ve y konumunu ayarlayın.</li>
		<li>İğne ucu netleme gelene kadar z pozisyonunu ayarlayın.</li>
		<li>Şırınga ucunun, ışın çizgisi kamerası tarafından oluşturulan optik mikroskop görüntüsünde görülebilen nişangahlarla bir araya gelip gelmediğini kontrol ederek iğne ucunun ve X-ışını ışınının hizalamasını görsel olarak doğrulayın.</li>
		<li>İğne ucu hizalandıktan sonra ucu çapraz kılların üzerine ~100 μm hareket ettinin. Bu, iğne ucundaki x-ışını saçılmasını ortadan kaldırır. NOT: Enjektörün senkrotrondaki MX2 kiriş çizgisine monte edilmesi ve hizalaması, ışın çizgisi bilim adamları tarafından yapılmalıdır ve 30 dakikadan daha kısa bir sürede tamamlanabilir.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Numune şırındıcının montajı
<ol><li>2.3 adımını izleyerek boş şırınnayı örnek şırınna ile değiştirin.</li>
	<li>Enjektör kapağını örnek şırınna piston başlığına yerleştirin.</li>
	<li>Sürücü vidasını kapağın üstüne taşıyın.</li>
	<li>Enjektör kontrol yazılımında Hız Modu 'nuseçin.</li>
	<li>Ayar Değeri olarak 3000 rpm (~115 nL/s) girin ve Ayar Değeri Uygula 'yabasın.</li>
	<li>Tahrik vidası şırınna piston başlığının kapağına dokunduğunda motoru durdurun.<ol>
<li>Vida kapağa yaklaşırken Ayar Değerini '0' olarak değiştirerek enjektör kontrol yazılımında rpm değerini sıfır olarak ayarlayın.</li>
		<li>Temas kurulduktan sonra, vidayı anında durdurmak için Ayar Değeri Uygula'ya basarak önceden ayarlanmış değeri etkinleştirin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sıkıca yerinde tutulduğundan emin olmak için kapağı hafifçe oynatın. NOT: Denetim yazılımındaki Ayar Değeri kutusuna yeni bir ayar değeri girildiğinde, yalnızca Ayar Değeri Uygula 'yabasıldıktan sonra etkinleştirilir.</li>
</ol>4. Enjektörü çalıştırma
<ol><li>Kapak tahrik vidası pistonun üst kısmıyla sıkı temas ettikten sonra rpm Ayar Değerini 100 olarak değiştirin. Bu ~ 4 nL/s'ye eşdeğerdir.</li>
	<li>Numune ilk çıktığında iğne ucunu görsel olarak inceleyin veya numunenin iğne ucundan ne zaman ekstrüde olmaya başladığını gözlemlemek için iğnenin beamline kamera görüntüsüne bakın.</li>
	<li>Mandalı arayın, hutch kapısını kapatın ve X-ışını ışınını açın. Bu noktadan itibaren enjektör hutch dışından uzaktan çalıştırılmalıdır.</li>
	<li>Kararlı bir akış oluşturulana kadar rpm'i ayarlayın.<ol>
<li>rpm Ayar Değerini 90'a düşür.</li>
		<li>Akışı yavaşlatmak, ancak yine de kararlı bir akış sağlamak için rpm Ayar Değerini 10'luk artışlarla azaltarak 4.4.1 adımını yineleyin. Silikon gres için 30 rpm değeri kullanılmıştır. NOT: Tipik rpm aralığı, numune özelliklerine ve X-ışını maruz kalma süresine bağlı olarak 30 – 100 rpm (1 – 4 nL/s) arasında değişir. Genel olarak, rpm kararlı bir akış korurken en yavaş akış hızını (numune tüketimini en aza indirmek için) üretecek şekilde ayarlanmalıdır.</li>
	</ol>
</li>
	<li>İyi akmayan bir örnek akışı yönetme.<ol>
<li>Akış düzleşene kadar rpm Ayar Değerini 10'un artışlarıyla artırmaya devam edin. Akış sabitlenmezse, rpm Ayar Değeri'ni en fazla 100 rpm değerine yükselttikten sonra bile, aşağıda açıklanan iki yöntemden birini uygulayarak kararlılığı artırmaya çalışın.<ol>
<li>İlk yöntem: Numuneyi yönlendirmeye yardımcı olmak için numune akışının altına bir polistiren örnek yakalayıcı yerleştirin. Bu yöntem, yüksek yüklü örnek akışlar için iyi çalışır.</li>
			<li>İkinci yöntem: Örnek yakalayıcıya bir venturi emiş hunisi yerleştirin. Huniye hava sağlamak için, hutch'ta bulunan hava çıkış tüpüne bağlayın. Bu yöntem, akışın yükünden bağımsız olarak numune akışının yönlendirlenmesine ve stabilizelenmesine yardımcı olabilir.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sabit ve sabit bir akış elde edildikten sonra, veri toplamaya başlayın ve dedektör mesafesini normal bir X-ışını kristalografisi deneyine göre optimize edin. NOT: Rpm, 'Lipidico Cihaz Hesaplayıcısı' Ek Bilgileri'nde sağlanan dönüştürme tablosu kullanılarak akış hızına dönüştürülür. Bu hesap makinesini kullanarak akış hızını hesaplamak için rpm değerini, iğne çaplarını ve şırınga hacimlerini girin.</li>
</ol>

<ol><li>Boutet, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+protein+structure+determination+by+serial+femtosecond+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">High-resolution protein structure determination by serial femtosecond crystallography.</a> Science. 337 (6092), 362-364 (2012).</li>
<li>Spence, J. C. H., Weierstall, U., Chapman, H. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((X-ray+lasers+for+structural+and+dynamic+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Reports+on+Progress+in+Physics%22%5BJournal%5D)">X-ray lasers for structural and dynamic biology.</a> Reports on Progress in Physics. 75 (10), 102601(2012).</li>
<li>Aquila, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-resolved+protein+nanocrystallography+using+an+X-ray+free-electron+laser%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Time-resolved protein nanocrystallography using an X-ray free-electron laser.</a> Optics Express. 20 (3), 2706-2716 (2012).</li>
<li>Schlichting, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Serial+femtosecond+crystallography%3A+the+first+five+years%5BTitle%5D)+AND+%22International+Union+of+Crystallography%22%5BJournal%5D)">Serial femtosecond crystallography: the first five years.</a> International Union of Crystallography. 2, 246-255 (2015).</li>
<li>Lee, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nylon+mesh-based+sample+holder+for+fixed-target+serial+femtosecond+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Nylon mesh-based sample holder for fixed-target serial femtosecond crystallography.</a> Scientific Reports. 9, 6971(2019).</li>
<li>Martin, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluctuation+X-ray+diffraction+reveals+three-dimensional+nanostructure+and+disorder+in+self-assembled+lipid+phases%5BTitle%5D)+AND+%22Communications+Materials%22%5BJournal%5D)">Fluctuation X-ray diffraction reveals three-dimensional nanostructure and disorder in self-assembled lipid phases.</a> Communications Materials. 1 (1), 1-8 (2020).</li>
<li>Roedig, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed+fixed-target+serial+virus+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">High-speed fixed-target serial virus crystallography.</a> Nature Methods. 14 (8), 805(2017).</li>
<li>Chapman, H. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+X-ray+protein+nanocrystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Femtosecond X-ray protein nanocrystallography.</a> Nature. 470 (7332), 73-81 (2011).</li>
<li>Weierstall, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipidic+cubic+phase+injector+facilitates+membrane+protein+serial+femtosecond+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Lipidic cubic phase injector facilitates membrane protein serial femtosecond crystallography.</a> Nature Communications. 5, 3309(2014).</li>
<li>Weierstall, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+sample+delivery+techniques+for+serial+femtosecond+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Philosophical+Transactions+of+the+Royal+Society+B-Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Liquid sample delivery techniques for serial femtosecond crystallography.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society B-Biological Sciences. 369 (1647), 20130337(2014).</li>
<li>Gati, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atomic+structure+of+granulin+determined+from+native+nanocrystalline+granulovirus+using+an+X-ray+free-electron+laser%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Atomic structure of granulin determined from native nanocrystalline granulovirus using an X-ray free-electron laser.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (9), 2247-2252 (2017).</li>
<li>Nam, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sample+delivery+media+for+serial+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Sample delivery media for serial crystallography.</a> International Journal of Molecular Sciences. 20 (5), 1094(2019).</li>
<li>Batyuk, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Native+phasing+of+x-ray+free-electron+laser+data+for+a+G+protein-coupled+receptor%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Advances%22%5BJournal%5D)">Native phasing of x-ray free-electron laser data for a G protein-coupled receptor.</a> Science Advances. 2 (9), 1600292(2016).</li>
<li>Kern, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structures+of+the+intermediates+of+Kok%27s+photosynthetic+water+oxidation+clock%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Structures of the intermediates of Kok's photosynthetic water oxidation clock.</a> Nature. 563 (7731), 421(2018).</li>
<li>Suga, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+oxyl%2Foxo+mechanism+for+oxygen-oxygen+coupling+in+PSII+revealed+by+an+x-ray+free-electron+laser%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">An oxyl/oxo mechanism for oxygen-oxygen coupling in PSII revealed by an x-ray free-electron laser.</a> Science. 366 (6463), 334-338 (2019).</li>
<li>Tenboer, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-resolved+serial+crystallography+captures+high-resolution+intermediates+of+photoactive+yellow+protein%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Time-resolved serial crystallography captures high-resolution intermediates of photoactive yellow protein.</a> Science. 346 (6214), 1242-1246 (2014).</li>
<li>Pande, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+structural+dynamics+drives+the+trans%2Fcis+isomerization+in+photoactive+yellow+protein%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Femtosecond structural dynamics drives the trans/cis isomerization in photoactive yellow protein.</a> Science. 352 (6286), 725-729 (2016).</li>
<li>Ishigami, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Snapshot+of+an+oxygen+intermediate+in+the+catalytic+reaction+of+cytochrome+c+oxidase%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Snapshot of an oxygen intermediate in the catalytic reaction of cytochrome c oxidase.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (9), 3572-3577 (2019).</li>
<li>Nango, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+three-dimensional+movie+of+structural+changes+in+bacteriorhodopsin%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">A three-dimensional movie of structural changes in bacteriorhodopsin.</a> Science. 354 (6319), 1552-1557 (2016).</li>
<li>Nogly, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipidic+cubic+phase+serial+millisecond+crystallography+using+synchrotron+radiation%5BTitle%5D)+AND+%22International+Union+of+Crystallography%22%5BJournal%5D)">Lipidic cubic phase serial millisecond crystallography using synchrotron radiation.</a> International Union of Crystallography. 2, 168-176 (2015).</li>
<li>Nogly, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retinal+isomerization+in+bacteriorhodopsin+captured+by+a+femtosecond+x-ray+laser%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Retinal isomerization in bacteriorhodopsin captured by a femtosecond x-ray laser.</a> Science. 361 (6398), (2018).</li>
<li>Martin-Garcia, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Serial+millisecond+crystallography+of+membrane+and+soluble+protein+microcrystals+using+synchrotron+radiation%5BTitle%5D)+AND+%22International+Union+of+Crystallography%22%5BJournal%5D)">Serial millisecond crystallography of membrane and soluble protein microcrystals using synchrotron radiation.</a> International Union of Crystallography. 4, 439-454 (2017).</li>
<li>Berntsen, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+serial+millisecond+crystallography+instrument+at+the+Australian+Synchrotron+incorporating+the+%22Lipidico%22+injector%5BTitle%5D)+AND+%22Review+of+Scientific+Instruments%22%5BJournal%5D)">The serial millisecond crystallography instrument at the Australian Synchrotron incorporating the "Lipidico" injector.</a> Review of Scientific Instruments. 90 (8), 085110(2019).</li>
<li>Botha, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Room-temperature+serial+crystallography+at+synchrotron+X-ray+sources+using+slowly+flowing+free-standing+high-viscosity+microstreams%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Crystallographica+Section+D-Structural+Biology%22%5BJournal%5D)">Room-temperature serial crystallography at synchrotron X-ray sources using slowly flowing free-standing high-viscosity microstreams.</a> Acta Crystallographica Section D-Structural Biology. 71, 387-397 (2015).</li>
<li>DePonte, D. P., Nass, K., Stellato, F., Liang, M., Chapman, H. N. Sample injection for pulsed X-ray sources. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDePonte%2C+DP+%22Advances+in+X-Ray+Free-Electron+Lasers%3A+Radiation+Schemes%2C+X-Ray+Optics%2C+and+Instrumentation%3A+Proceedings+of+Society+of+Photo-Optical+Instrumentation+Engineers%22">Advances in X-Ray Free-Electron Lasers: Radiation Schemes, X-Ray Optics, and Instrumentation: Proceedings of Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers</a>. Tschentscher, T., Cocco, D. , Prague, Czech Republic. 8078(2011).</li>
<li>Park, S. Y., Nam, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sample+delivery+using+viscous+media%2C+a+syringe+andasyringe+pump+for+serial+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Synchrotron+Radiation%22%5BJournal%5D)">Sample delivery using viscous media, a syringe andasyringe pump for serial crystallography.</a> Journal of Synchrotron Radiation. 26, 1815-1819 (2019).</li>
<li>Shimazu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-viscosity+sample-injection+device+for+serial+femtosecond+crystallography+at+atmospheric+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Crystallography%22%5BJournal%5D)">High-viscosity sample-injection device for serial femtosecond crystallography at atmospheric pressure.</a> Journal of Applied Crystallography. 52, 1280-1288 (2019).</li>
<li>Kovacsova, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Viscous+hydrophilic+injection+matrices+for+serial+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22International+Union+of+Crystallography%22%5BJournal%5D)">Viscous hydrophilic injection matrices for serial crystallography.</a> International Union of Crystallography. 4, 400-410 (2017).</li>
<li>Darmanin, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+crystal+screening+and+characterization+for+serial+femtosecond+nanocrystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Protein crystal screening and characterization for serial femtosecond nanocrystallography.</a> Scientific Reports. 6, 25345(2016).</li>
<li>Conrad, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+inert+crystal+delivery+medium+for+serial+femtosecond+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22International+Union+of+Crystallography%22%5BJournal%5D)">A novel inert crystal delivery medium for serial femtosecond crystallography.</a> International Union of Crystallography. 2, 421-430 (2015).</li>
<li>Sugahara, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grease+matrix+as+a+versatile+carrier+of+proteins+for+serial+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Grease matrix as a versatile carrier of proteins for serial crystallography.</a> Nature Methods. 12 (1), 61-63 (2015).</li>
<li>Sugahara, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oil-free+hyaluronic+acid+matrix+for+serial+femtosecond+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Oil-free hyaluronic acid matrix for serial femtosecond crystallography.</a> Scientific Reports. 6, 24484(2016).</li>
<li>Fromme, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Serial+femtosecond+crystallography+of+soluble+proteins+in+lipidic+cubic+phase%5BTitle%5D)+AND+%22International+Union+of+Crystallography%22%5BJournal%5D)">Serial femtosecond crystallography of soluble proteins in lipidic cubic phase.</a> International Union of Crystallography. 2, 545-551 (2015).</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+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Preparation and Delivery of Protein Microcrystals in Lipidic Cubic Phase for Serial Femtosecond Crystallography.</a> Journal of Visualized Experiments. (115), e54463(2016).</li>
<li>Liu, W., Ishchenko, A., Cherezov, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+microcrystals+in+lipidic+cubic+phase+for+serial+femtosecond+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Preparation of microcrystals in lipidic cubic phase for serial femtosecond crystallography.</a> Nature Protocols. 9 (9), 2123-2134 (2014).</li>
<li>Hadian-Jazi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+peak-finding+algorithm+based+on+robust+statistical+analysis+in+serial+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Crystallography%22%5BJournal%5D)">A peak-finding algorithm based on robust statistical analysis in serial crystallography.</a> Journal of Applied Crystallography. 50, 1705-1715 (2017).</li>
<li>Kong, F. W., Yuan, L., Zheng, Y. F., Chen, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+Liquid+Handling+for+Life+Science%3A+A+critical+review+of+the+current+state+of+the+art%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Laboratory+Automation%22%5BJournal%5D)">Automatic Liquid Handling for Life Science: A critical review of the current state of the art.</a> Journal of Laboratory Automation. 17 (3), 169-185 (2012).</li>
</ol>

MK, Kusel tasarımları için çalışır. Özel bir laboratuvar cihaz geliştiricisi olan Kusel Design, La Trobe Üniversitesi'nden Dr. Peter Bentsen ve ANSTO'dan Dr Tom Caradoc-Davies tarafından Avustralya Senkrotron'daki MX2 ışın hattında yüksek viskoz çalışmalara olanak sağlayacak düşük maliyetli bir cihaz geliştirmekle meşgul oldu. Cihaz, Dr. Caradoc-Davies ile yakın istişare içinde geliştirildi. Yazarların rakip finansal çıkarları yoktur.

Senkrotron kaynaklarında SX deneyleri yapmak için ideal olan alternatif bir HVI geliştirilmiştir. Mevcut HVI'lere göre iki temel avantajı vardır. İlk olarak, geleneksel kristalografi ve SX arasında hızlı geçiş sağlayan kiriş çizgisine kurulumu kolaydır, MX2'ye kurulum ve hizalama için sadece ~ 30 dakika gereklidir. İkincisi, kristal yetiştirmek için kullanılan örnek şırınnalar, numune transferi sırasında wastage'ı sınırlayarak enjeksiyon için rezervuar olarak doğrudan kullanılabilir. Örnekleri değiştirme protokolü açıkla...

Seri kristalografi (SX), başlangıçta X-ışını Serbest Elektron Lazerleri (XFEL'ler) 1, 2,3,4bağlamında geliştirilen bir tekniktir. Sabit hedef yaklaşımları SX5,6,7için kullanılabilse de, tipik olarak, kristalleri X-ışını ışınlarına sürekli bir akışta teslim etmek için enjektör sistemleri kullanılır. Çok sayıda kristalden gelen verileri birleştirdiği için, SX deney sırasında herhangi bir kristal hizalama ihtiyacını önler ve verilerin odasıcaklığında 8,9. Uygun bir enjektör yardımıyla, kristaller X-ışını etkileşim alanına tek tek akar ve elde edilen kırınım verileri bir alan dedektörü9,10'da toplanır. Bugüne kadar SX, geleneksel kristalografi kullanarak ölçülemeyecek kadar küçük kristaller de dahil olmak üzere1,11,12,13 protein yapılarını çözmede başarılı olmuştur. Ayrıca XFEL'in femtosaniye darbe süresinden yararlanarak zaman çözülen moleküler dinamikler hakkında yeni içgörüler sağlamıştır. Optik lazer kaynakları ile pompa probu reaksiyonları başlatılarak fotosistem II14 , 15, fotoaktif sarı protein16,17,sitokrom Coksidaz18 ve bakteriyhodopsin19,20,21üzerinde derinlemesine çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalar, zaman ile çözülen biyolojik süreçleri anlamak için seri kristalografinin önemli potansiyelini gösteren ışık aktivasyonundan sonra ortaya çıkan elektron transfer dinamiklerini araştırmıştır.
Seri kristalografinin gelişimi de senkrotron kaynakları 9 , 12,20,22,23,24'tegiderek yaygınlaşmaktadır. Senkrotron bazlı SX, çok sayıda bireysel kristalin uygun bir enjektör sistemi kullanılarak oda sıcaklığında verimli bir şekilde ölçülmasını sağlar. Bu yaklaşım daha küçük kristaller için uygundur, bu nedenle verileri toplamak için hızlı bir kare hızı dedektörü gerektirmenin yanı sıra, mikro odaklı bir ışın da gereklidir. Geleneksel kristalografi ile karşılaştırıldığında, SX, X-ışını ışınındaki tek tek kristallerin montajını ve hizalamasını içermez. Çok sayıda bireysel kristalden elde edilen veriler birleştirildiğinden, her kristal tarafından alınan radyasyon dozu geleneksel kristalografiye kıyasla önemli ölçüde azaltılabilir. Synchrotron SX, yeterince yüksek kare hızına sahip bir dedektörün mevcut olması koşuluyla (örneğin, 100 Hz veya daha fazla) milisaniyelik rejime kadar zaman çözümlenmiş reaksiyonların incelenmesine de uygulanabilir. Başlangıçta XFEL kaynakları 20,22,23'tegeliştirilen enjektörlerkullanılarak senkrotronda çeşitli seri kristalografi deneyleri yapılmıştır. En yaygın iki enjektör türü Gaz Dinamik Sanal Nozül (GDVN)25 ve Yüksek Viskoz Enjektör (HVI)9, 24,26,27,28 'dir. GDVN, düşük viskoziteli, sıvı numuneler enjekte etmek için idealdir, ancak kararlı akışlara ulaşmak için yüksek akış hızları gerektirir ve bu da yüksek numune tüketim oranlarına yol açar. Bunun aksine, HVI'ler çok daha düşük akış hızlarında kararlı bir akış üretilmesine izin veren ve çok daha düşük numune tüketimine yol açan yüksek viskoziteli numuneler için uygundur. Bu nedenle, HVI enjektörü, viskoz bir taşıyıcının tercih edildiği (örneğin, membran proteinleri için lipid bazlı) ve / veya büyük miktarlarda numunenin bulunmadığı numunelerin teslimini tercih eder. SX enjektörlerinin kullanımı genellikle zordur ve çalışması için kapsamlı eğitim gerektirir. Ayrıca, numunenin özel bir rezervuara yüklenmesi gerektiğinden, uzun numune aktarım protokollerini de içerirler, bu genellikle numunenin 'ölü hacimde' veya bağlantılardaki sızıntılar yoluyla kaybolmasıyla ilişkili yüksek bir riske sahiptir. Bu nedenle, numune X-ışını ışınlarına ulaşmadan önce herhangi bir kaybı azaltmak için enjektör tasarımını optimize etmek istenir.
Son zamanlarda, ilk SX sonuçları Lipidico23 kullanılarak bir lysozyme hedefi kullanılarak, bir Eiger 16M dedektörü kullanılarak yayınlandı. Bu enjektör tasarımı, ilk kristalizasyondan kristallerin enjektöre aktarılmasına ve ardından numunenin X-ışını ışınına teslim edilmesine kadar olan adımların sayısını en aza indirerek örnek atıklarını sınırlar. Bu makale, aynı kristalizasyon kabını kullanarak numune hazırlamadan başlayarak, enjeksiyon sürecine ve son olarak veri toplama işleminden başlayarak örnek aktarım prosedürünü açıklar ve gösterir. Enjektörün çalışması da açıklanmıştır.

<table><tbody><tr><td>Tavuk yumurta akı lizozim</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>L6876</td><td>Enjektörü test etmek için kristalleri büyütmek için kullanılır ve kristaller silikon gresine aktarılır. https://www.sigmaaldrich.com/</td></tr> <tr><td>Yüksek vakumlu silikon gres</td><td>Dow Corning</td><td>Z273554-1EA</td><td>Enjektör testi için kullanılır. https://www.sigmaaldrich.com/</td></tr> <tr><td>Enjektör iğnesi (108 & m ID)</td> <td>Hamilton</td><td>parça No: 7803-05</td><td>www.hamiltoncompany.com</td></tr><tr><td>Cam gaz geçirmez şırıngalar, 100 & mikro; l</td><td>Hamilton</td><td>parça no: 7656-01</td><td>Numune enjeksiyonu için kullanılan şırıngalar. www.hamiltoncompany.com</td></tr><tr><td>LCP şırınga kuplörü</td><td>Formulatrix</td><td>209526</td><td>Numuneleri karıştırmak için şırınga kuplörü</td></tr><tr><td>Lipidico enjektörü</td><td>La Trobe Üniversitesi/ANSTO</td><td></td><td>Bu, La Trobe Üniversitesi / ANSTO Avustralya Sinkrotron Tesisi aracılığıyla erişilebilen özel bir ekipman parçasıdır</td></tr></tbody></table>.

avustralya senkrotron'da seri kristalografi Ölçümleri için lipidico enjeksiyon protokolü

Lipidico Injection Protocol for Serial Crystallography Measurements at the Australian Synchrotron

Avustralya senkrotron'larında seri kristalografi ölçümleri yapmak için bir tesis geliştirilmiştir. Bu tesis, oda sıcaklığında çok sayıda küçük kristali ölçmek için makromoleküler kristalografi (MX2) kiriş hattının bir parçası olarak yüksek viskoz enjektör Lipidico'yu içerir. Bu tekniğin amacı, kristallerin seri kristalografi veri toplama için doğrudan enjektörde kullanılmak üzere cam şırınna yetiştirilmesini/aktarılmasını sağlamaktır. Bu enjektörün avantajları, akış hızının kesintiye uğramadan akış hızındaki değişikliklere hızlı bir şekilde yanıt verebilmesidir. Bu yüksek viskoziteli enjektör (HVI) için izin verilen örnek viskozitelerinin >10 Pa.s.'a sınırlandırılmasını içeren çeşitli sınırlamalar vardır. Akış kararlılığı, örneğin belirli özelliklerine bağlı olarak potansiyel olarak bir sorun olabilir. Avustralya senkrotron'larında seri kristalografi ölçümleri için numunelerin nasıl ayarlanıp enjektörün nasıl çalıştırılacağına ilişkin ayrıntılı bir protokol burada sunulmaktadır. Yöntem, lysozyme kristallerinin yüksek viskoz bir ortama (silikon gres) aktarılması ve enjektörün MX2'de veri toplama için çalışması da dahil olmak üzere numunenin hazırlanmasını göstermektedir.

Lipidico, MX2'de kullanılmak üzere alternatif bir teslimat sistemi olarak inşa edilmiş bir HVI'dir (Şekil 1). Kristallerin lipidik kübik fazda yetiştirildiği veya yüksek viskoz inert ortama aktarıldığı SX için idealdir.
Enjektör uygulamasını göstermek için, Avustralya senkrotronundaki MX2 kiriş hattında SX verilerini toplamak için lysozyme kristalleri ile karıştırılmış silikon gres kullanıldı. Enjektörü MX2 kiriş çizgisine monte etmek için kriyojenik nozül çıkarıl...

Bu protokolün amacı, yakın zamanda Avustralya senkrotronunda görevlendirilen yüksek viskoz enjektör Lipidico'da veri toplama için seri kristalografi örneklerinin nasıl hazırlanacağını göstermektir.

Avustralya Senkrotron'da Seri Kristalografi Ölçümleri için Lipidico Enjeksiyon Protokolü

A facility for performing serial crystallography measurements has been developed at the Australian synchrotron. This facility incorporates a purpose built ...

Bu protokol, bilim adamlarına, yüksek viskoziteli malzemelere gömülü protein kristallerinin yanı sıra, şu anda mevcut kurulumları kullanarak karakterize edilmesi zor olan diğer yumuşak malzemeleri karakterize etme fırsatı sağlar. Bu yöntem kullanılarak numuneler cam şırıngalarda hazırlanır, doğrudan enjektöre monte edilir, bu da enjektör sisteminin kullanımını kolaylaştırır ve numune israfını en aza indirir. Kristalleri yüksek viskoziteli bir ortamda hazırlamak için, önce yumuşak bir kristal topak oluşturmak için kristal çözeltiyi düşük hızda santrifüjleyin.Fazla ortamı çıkardıktan sonra, 100 mikrolitrelik bir cam şırınganın ucuna bir kuplör sabitleyin ve 28 mikrolitre kristal çözeltiyi şırınga haznesine yükleyin. Pistonu yavaşça şırınganın üst kısmına yerleştirin ve çözeltiyi yavaşça kuplör ucunun ucuna itin. Kabarcıkları çıkarmak için, bir conta oluşturmak için körelmiş kuplör iğne noktasının üst kısmına çok hafif bir basınç uygulamak için eldivenli bir parmak kullanın ve şırınga içinde bir basınç birikimi oluşturmak için çözeltiyi iğne ucundan uzaklaştırmak için pistonu geri çekin, ardından basıncı hızlı bir şekilde serbest bırakmak ve şırınga içindeki kabarcıkları patlatmak için parmağınızı çıkarın.Alternatif olarak, şırıngayı bir elinizde, iğne yukarı bakacak ve piston iki parmağınız arasında sıkışmış olacak şekilde tutun ve şırıngayı tutan kolu bir yönde iki ila üç kez hızlı bir şekilde döndürün. Ortaya çıkan merkezkaç kuvveti, şırıngadaki herhangi bir hava kabarcığını dışarı çıkmaya zorlayacaktır. Tüm kabarcıklar çıkarıldığında, 42 mikrolitre yüksek vakumlu silikon gresi doğrudan ikinci bir 100 mikrolitrelik şırınganın üstüne eklemek için ince bir spatula kullanın ve hava kabarcıklarını gidermek ve şırınganın ucunda hava boşluğu olmadığından emin olmak için pistonu sonuna kadar bastırın.Her iki şırıngadan tüm kabarcıklar çıkarıldığında, her iki şırıngayı da uçlarından tutarak, şırıngaları kuplör ile takın. Numuneleri birlikte karıştırmak için, malzemeler iyice karışana ve homojen görünene kadar hem kristal solüsyonu hem de silikon gres şırınga pistonlarını 50 ila 100 kez hafifçe sırayla bastırın. Ardından kristalleri optik mikroskop altında görselleştirin.Silikon gresindeki kristal konsantrasyonunu belirlemek için, optik mikroskop görüntülerini kullanarak belirli bir alandaki kristal sayısını sayın. Kristal konsantrasyonunu azaltmak için, şırınga kurulumundan önce kristal hazırlığını daha yüksek hacimde silikon gres kullanarak tekrarlayın veya kristal peletini kristalizasyon tamponunda seyreltin. Kristal konsantrasyonunu artırmak için, viskoziteyi 10 pascal saniyenin altına düşürmemeye dikkat ederek kristal hazırlığını daha küçük bir hacimde silikon gres kullanarak tekrarlayın.Uygun kristal konsantrasyonu elde edildiğinde, tüm numuneyi tek bir şırıngaya taşıyın ve kuplörü, şırınganın tabanına çok sıkı bir şekilde vidalanmış 108 mikron iç çaplı bir enjeksiyon iğnesi ile değiştirin. Enjektörü kurmak için, aletleri ve hedef arama modunu ve negatif limit anahtarını seçin ve hedef aramayı başlatın ve 100 mikrolitrelik bir şırınganın vidanın altına sığması için vida yeterince geri çekilene kadar yazılımın çalışmasına izin verin. Şırıngayı enjektöre monte etmek için boş bir şırınganın iğnesini şırınga tutucusundaki yarıktan geçirin ve şırıngayı brakete doğru hizalayın.Halkayı şırınganın her iki yanındaki kancalara takarak şırınganın orta kısmına bir O-ring sarın ve şırınganın üst kısmındaki kancaların etrafına ikinci bir O-ring geçirin. İkinci O-ringin bir parçasının cam şırınganın üzerine yerleştirildiğinden emin olun. Numune şırıngasını hazırlamak için şırıngayı doldurun, enjektör kapağını numune şırınga piston kafasına yerleştirin ve şırıngayı enjektöre yükleyin.Tahrik vidasını kapağın üst kısmına getirin. Enjektör kontrol yazılımında hız modunu seçin ve hız modunu etkinleştirin. Ayar değerini dakikada 3.000 devir olarak ayarlayın ve ayar değerini uygula'ya tıklayın.Vida, şırınga piston kafasındaki kapağa yaklaştığında, ayar değerini sıfıra değiştirin. Temas kurulduktan sonra, önceden ayarlanmış değeri etkinleştirmek için ayar değerini uygula'ya tıklayın ve vidayı anında durdurun. Ardından, sıkıca yerinde tutulduğundan emin olmak için kapağı hafifçe hareket ettirin.Enjektörü çalıştırmak için ayar değerini dakikada 100 devir olarak değiştirin ve numuneyi ekstrüzyona başlarken gözlemlemek için ucu görsel olarak inceleyin. Kulübeyi kapattıktan sonra, yavaş ama kararlı bir malzeme akışı gözlenene kadar ayar değerini 10'luk düşüşlerle azaltın. Numune akışı iyi akmıyorsa, akış düzleşene kadar ayar değerini dakikada 10 devirlik artışlarla artırın.Akış stabilize olmazsa, numuneyi yönlendirmeye yardımcı olması için numune akışının altına bir polistiren numune tutucu yerleştirin. Alternatif olarak, Avustralya senkrotronunun kafesinde bulunan hava çıkış borusuna bağlanabilen numune tutucuya bir Venturi emme hunisi yerleştirin. Akışın akış hızını belirlemek için Lipidico cihaz akış hesaplayıcısını kullanın.Enjektör için en uygun numune çalışma hızının belirlenmesi, akış stabilitesi için çok önemlidir. Yavaş bir akış hızı, enjektörden çıkan silikon gresin genleşmesine neden olurken, daha hızlı bir akış hızı daha ince bir akış üretir. Viskoz ortam akışının kıvrılması düzenli olarak gözlenmiştir.Yüksek yüklü numunelerde bu sorunun üstesinden gelmek için, zayıf bir elektrostatik kuvvet uygulamak için bir polistiren yakalayıcı kullanılabilir. Bu analizde, silikon gresi içinde süspanse edilmiş 26 mikrolitre lizozim kristali içeren bir cam şırınga kullanılmıştır. 38 dakika içinde yeterli miktarda veri toplandı ve lizozim yapısındaki disülfid bağlarını çevreleyen elektron yoğunluğu haritasının oluşturulmasını sağladı.Viskozitenin düzeltilmesi gerekip gerekmediğini belirlemek için numunenin kristal konsantrasyonunu değerlendirmek için cam slayt üzerinde küçük bir hacimde numune kullanmayı unutmayın. Enjektörün çok yönlülüğü, diğer yüksek viskoziteli malzemelerin x-ray karakterizasyonuna olanak tanır. Örneğin, pil araştırmalarını kullanan iyonik sıvı yapıları veya süt ürünleri kullanan kolloidal malzemeler.

lipidico-injection-protocol-for-serial-crystallography-measurements

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

X-ışını serbest elektron lazerlerinde ve senkrotron kaynaklarında seri kristalografi için lipidik kübik fazda membran protein mikro kristallerinin hazırlanması ve verilmesi için prosedürleri açıklıyoruz. Bu protokoller aynı zamanda çözünür protein mikro kristallerinin dahil edilmesi ve verilmesi için de uygulanabilir, bu da sıvı enjeksiyona kıyasla numune tüketiminin önemli ölçüde azalmasına yol açar.

Hazırlık ve Seri Femtosecond Kristalografi için lipidik Cubic Faz Protein mikro kristallerinin teslimi

Protein mikro kristalleri kullanılarak X-ışını kristalografisi için bir protokol sunulmuştur. Saflaştırmadan sonra ya da selüloda in vivo büyümüş mikrokristalleri analiz eden iki örnek karşılaştırılmıştır.

Protein Kristallerinin Mikrokristalografisi ve<em&gt; Selülozda</emKırınım

Bu protokolü nasıl imal ve mikrosıvısal cihazlar x-ışını kırınım veri toplama oda sıcaklığında için ayrıntılı olarak anlatılmaktadır. Ayrıca, protein kristalizasyon tarafından dinamik ışık saçılma izlemek açıklar ve nasıl işlemek ve analiz kırınım veri elde.

Mikrosıvısal çip Situ Crystal x-ışını kırınım ve in Situ dinamik ışık saçılma seri kristalografisi için için

Burada, otomatik tarama ve veri toplama seçenekleri kullanılabilir bazı sinkrotron beamlines nasıl kullanılacağı açıklanmaktadır. Bilim adamları göndermek cryocooled örnekleri sinkrotron için ve kırınım özellikleri ekranlı, veri kümeleri toplanan ve işlenmiş ve, mümkün olan yerlerde, bir yapı çözüm yürütülen — tüm insan müdahalesi olmadan.

Tamamen Özerk karakterizasyonu ve biyolojik oluştururlar kristalleri üzerinden veri toplama

Bir seri femtosecond zaman çözüldü kristalografisi deney başarısı verimli örnek Teslimde bağlıdır. Burada, bacteriorhodopsin microcrystals bir yüksek viskozite mikro-ekstrüzyon enjektör üzerinden ekstrüzyon optimize etmek için iletişim kuralları açıklar. Metodoloji bir roman üç yönlü bağlaştırıcı ile örnek homojenizasyon ve görselleştirme ile yüksek hızlı bir fotoğraf makinesi yararlanır.

Microcrystals yüksek viskozite ekstrüzyon için zaman karar vermek seri halinde Femtosecond kristalografisi x-ışını lazerleri iyileştirilmesi

Bu makalenin amacı, izleyiciye, büyük, tek protein kristallerini büyütmek için küçük hacimli, buhar-difüzyon protokollerini seri kristalografi için büyük hacimli bir toplu mikro-kristalizasyon yöntemine nasıl dönüştürecekleri konusunda sağlam bir anlayış kazandırmaktır.

Seri Kristalografi Deneyleri için Endotiapepsin Kristallerinin Büyümesini Optimize Etme

Diamond beamline I24'te seri senkrotron kristalografisi için sabit hedef numune hazırlama, veri toplama ve veri işleme için kapsamlı bir kılavuz sunuyoruz.

Diamond Light Source'da Sabit Hedef Seri Veri Toplama

Burada, uzun dalga boyu makromoleküler X-ışını kristalografi deneyleri için Diamond Light Source'daki I23 kiriş hattında kriyojenik numune hazırlama ve kristallerin vakum endstationına aktarılması için bir protokol sunuyoruz.

Diamond Light Source'daki Beamline I23'te Vakum İçi Uzun Dalga Boyu Kristalografisi için Örnek Hazırlama ve Transfer Protokolü

Burada, EMBL Grenoble'daki HTX Laboratuvarı'nda KristalDirekt teknolojisine dayalı proteinden yapıya, hızlı ligand-protein kompleksi analizi ve büyük ölçekli parça taraması için otomatik makromoleküler kristalografi boru hatlarının nasıl kullanılacağını açıklıyoruz.

Grenoble'daki EMBL HTX Tesisinde Otomatik Kristalografi Boru Hatları

Bu katkı, kristal üzerinde kristal cihazlarda protein kristalizasyonunun nasıl kurulacağını ve çip üzerinde kristalizasyon platformunu kullanarak oda sıcaklığında otomatik seri veri toplamanın nasıl gerçekleştirileceğini açıklamaktadır.

Oda Sıcaklığında Çip Üzerinde Kristalizasyon ve Büyük Ölçekli Seri Kırınım

Harwell'deki Araştırma Kompleksi'ndeki kristalizasyon tesisini kullanarak proteinlerin kristalleştirilmesi için bir protokol sunuyoruz ve ardından Diamond'ın Çok Yönlü Makromoleküler Kristalografi in situ (VMXi) ışın hattındaki plakalar içindeki kristallerden yerinde X-ışını kristalografik veri topluyoruz. Numune gereksinimlerini, kristalizasyon protokollerini ve veri toplama yönergelerini açıklıyoruz.

Harwell ve Beamline VMXi'deki Kristalizasyon Tesisi Kullanılarak Kristalizasyon ve Yerinde Oda Sıcaklığı Veri Toplama, Elmas Işık Kaynağı

Keşfedin, Avustralya Senkrotron'da Lipidico enjektör sistemi kullanarak yüksek viskoziteli ortamlarda protein kristallerini hazırlama ve karakterize etme yöntemini. Bu protokol, örnek israfını en aza indirerek zorlu yumuşak malzemelerin yapısal analizini kolaylaştırır.

Avustralya Senkrotron'da Seri Kristalografi Ölçümleri için Lipidico Enjeksiyon Protokolü

Daha fazla video keşfet