מבנה תמיסת Cerulean חלבון פלואורסצנטי באמצעות MeshAndCollect

פרוטוקול MeshAndCollect האוטומטי פותח כדי לשלב קריסטלוגרפיה סדרתית עם איסוף נתוני סיבוב סטנדרטי כדי למדוד גבישים קטנים מדגימות דיסקוס. השיטה מזהה תחילה את מיקום הגבישים המותקנים על אותו מחזיק מדגם כדי לכוון את איסוף ערכת הנתונים החלקית שתמוזג לאחר מכן ותשמש לפתרון המבנה. MeshAndCollect הוא משכנע כפי שהוא מאפשר לך לעשות ניסויים במהירות עם אותה התקנה, פתרון מבנה, הקרנת ליגנד, וכל זה עם גבישים זעירים.

השיטה תואמת ל-VMX של קורת סינכרוטרון המצויד באופן אידיאלי בגמישות פוטון גבוהה, קוטר קרן קטן וגלאי טעינה מחדש מהיר. ראשית, התחבר למערכת המידע המורחבת עבור מסד הנתונים של קרן גבישי החלבון ובחר MX.Log עם מספר הניסוי והסיסמה מטופס A. לאחר מכן, בחר הוסף משלוח חדש ומלא את המידע המבוקש.

בחר הוסף חלקי ומלא את הנתונים הרלוונטיים. בחר הוסף גורם מכיל, בחר דיסקית SC3 ומלא את המידע הדרוש, כולל המיקומים של מחזיקי הדגימה בדיסק. בבקתה הניסיונית, לטעון את הדיסקית לתוך עושה מחליף מדגם ולציין את מיקומו.

לאחר מכן, התחבר למערכת המידע למסד הנתונים של קרן גבישי החלבון. בחר הכן ניסוי, אתר את המשלוח, בחר הבא וציין את מיקום קו הקרן והתקסקית במחליף לדוגמה. היכנס לתוכנה לבקרת קו הקרן עם המספר והסיסמה הניסיוניים המופיעים בטופס A.

לחץ על סנכרן כדי לסנכרן את תוכנת הבקרה של קו הקרן עם מערכת המידע עבור מסד הנתונים של קרן גבישי החלבון. השתמש בתוכנת בקרת קו הקרן כדי לטעון את מחזיק הדגימה על הגניומטר. לאחר מכן לחצו לחיצה ימנית על מיקום באזור המחליף לדוגמה ובחרו 'תן טעינה לדוגמה'.

בחר את לחצן המרכז ולאחר מכן מרכז שלוש לחיצות באמצע קצה קצה הלולאה. שמור את המיקום המרכזי על-ידי בחירה באפשרות שמור. תחת מתקדם, הוסף את זרימת העבודה של ניתוב מחדש חזותי לתור איסוף הנתונים.

לאחר מכן הפעל את זרימת העבודה על-ידי לחיצה על תא איסוף. לאחר מכן, בחר באחת ממיקומי המרכז השמרים על-ידי לחיצה עליו. לחץ שוב על הכפתור המרכזי, ולאחר מכן מרכז שלושה לחיצה באמצע תחילת הגבעול של הלולאה.

שמור את המיקום השני על ידי לחיצה על שמור. ולאחר מכן לחץ על המשך. לאחר שזרימת העבודה מיישרת את המישור של מחזיק הדגימה עם ציר הסיבוב של הגוניומטר, מרכז שוב את מחזיק הדגימה איפשהו באמצע רשת שינוי.

כוון את מחזיק הדגימה כך שפנים של הרשת יצבו לכיוון קרן הרנטגן על ידי סיבוב ציר האומגה באמצעות תוכנת בקרת קו הקרן. בתוכנת בקרת קו הקרן, לחץ על התפריט הנפתח צמצם ובחר ערך. לאחר מכן לחצו על סמל הכלי רשת שינוי כדי להעלות את חלון הכלי רשת שינוי.

בתצוגה לדוגמה של תוכנת בקרת קו הקרן, צייר את רשת שינוי על-ידי לחיצה וגרירה של העכבר מעל האזור המכיל גבישים על מחזיק הדגימה. לשמירת רשת שינוי, לחצו על כפתור הפלוס בחלון הכלי רשת שינוי. בשדה הרזולוציה של תוכנת בקרת קו הקרן, הזן את הרזולוציה שבה יש לאסוף תמונות דיפוזיה.

אם לא ידוע מידע מוקדם על איכות ההתפזרות של הגבישים, מומלץ לקבל ערך בין שניים ל-2.5. בחר MeshAndCollect בכרטיסיה איסוף נתונים מתקדם. הוסף אותו לתור ולחץ על אסוף את התור.

בחלון הפרמטר, השתמש בפרמטרי ברירת המחדל התלויים בקו הקרן. בניסוי המתואר כאן, פרמטרי ברירת המחדל הם זמן חשיפה של 0.037 שניות לנקודת סריקת רשת שינוי, שידור של 100% ותנודות מדרגה אחת לכל קו סריקת רשת שינוי. לחץ על המשך.

סריקת הרשת פועלת ותמונות ההתהפוכות שנאספו בכל נקודת רשת מנותחות ומדורגות בהתאם לעוצמת הדיפרציה עם התוכנה Dozer. לאחר ניתוח Dozer, נוצרת מפת חום והסדר עבור אוספי נתונים חלקיים עוקבים מוקצה באופן אוטומטי בהתבסס על חוזק diffraction. לבסוף, לחץ על המשך כדי להפעיל את אוספי הנתונים החלקיים.

MeshAndCollect כפי שיושם MXCuBE שימש לאיסוף של ערכות נתונים עקיפה חלקית גבישים קטנים של Cerulean ממוקם על אותו מחזיק מדגם שבו זיהוי חזותי של גבישים היה קשה. כדי לסנן את מחזיק הדגימה, רשת צוירה מעל מרכז לולאת הרשת ובהתבסס על מפת החום של ניקוד Dozer, נאספו באופן אוטומטי 85 ערכות נתונים חלקיות של דיפוזיה. אלה שולבו בנפרד ואז מוזגו כדי לייצר ערכת נתונים עם שלמות של 99.8% ברזולוציה של 1.7 אנגסטרום.

כצפוי, מבנה הגביש של Cerulean יכול להיפתר על ידי החלפה מולקולרית באמצעות ערכת הנתונים שנוצר. לאחר עידון, הושגה עבודת R של 22.8% ו R ללא 25.4%. מיקום סופר של המבנה שנקבע בעבר מראה RMSD גלובלי על עמדות c-אלפא של 0.1 אנגסטרום.

עבור פרויקטים שבהם אופטימיזציה של שלב צמיחת הגביש, MeshAndCollect מספק את האפשרות להשיג ערכת נתונים מלאה המבוססת על השילוב של ערכות נתונים חלקיות אמורפיות אלה המתקבלות מקריסטלים קטנים יותר. טכניקה זו סללה את הדרך לביולוגים מבניים לפתור מבנה מדגם חלקים שבו רק כמה עשיריות של גבישי מיקרו לא ניתן היה לייצר.