Łatwiejsze i bardziej dostępne badanie struktury makrocząsteczek
Wspierane w ramach finansowanego przez UE projektu ARISE badanie doprowadziło do opracowania nowej metody wykorzystania seryjnej krystalografii in situ do analizy struktury makrocząsteczek. Metoda ta, opisana w artykule opublikowanym na łamach czasopisma „IUCrJ”, jest obecnie stosowana w ID23-2, linii mikroogniskowania do krystalografii makromolekularnej, obsługiwanej wspólnie przez koordynatora ARISE, Europejskie Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL) w Niemczech oraz Europejski Ośrodek Promieniowania Synchrotronowego we Francji. Stypendysta EMBL Grenoble Nicolas Foos, pierwszy autor badania, należał do pierwszej grupy naukowców przeszkolonych w ramach projektu ARISE. Uczestniczący w programie stypendyści przechodzą szkolenie w zakresie zarządzania infrastrukturą badawczą, wsparcia kariery i możliwości pracy nad dowolnym projektem rozwoju technologii. Foos opisuje nową metodę w wywiadzie opublikowanym na stronie internetowej EMBL. „Główną cechą tej metody jest to, że działa ona bezpośrednio z poziomu płytki krystalizacyjnej”, wyjaśnia. „Płytka krystalizacyjna ma średnio 96 dołków (bardzo małych otworów), z których każdy zawiera trzy małe krople skrystalizowanego białka. Zbieranie tych kryształów w celu znalezienia kilku dobrych egzemplarzy – a tak to zwykle się odbywa – jest żmudne i czasochłonne. Zamiast zbierać tylko najlepiej wyglądające kryształki, w eksperymentach in situ przesiewa się je bezpośrednio na płytce krystalizacyjnej i tam otrzymuje dane. Jednak ten rodzaj eksperymentu nie był uznawany za metodę nadającą się do codziennego użytku”. Dzięki wykorzystaniu instrumentów, które oferują doskonałą dokładność ruchu i gromadzenia danych, nowa technika jest prosta i efektywna. „Gdy mamy już odpowiednie narzędzia, potrzebujemy odpowiedniego interfejsu, by korzystać z nich w najlepszy możliwy sposób”, zauważa Foos. „Aby uzyskać niezawodną, precyzyjną i dobrze kontrolowaną metodę, opracowaliśmy interfejs dostosowywany do potrzeb użytkownika”.
Zalety metody
Nowa metoda pozwala uprościć standardowy proces badania struktury, dzięki czemu eksperymenty in situ są prostsze i bardziej efektywne. Przekłada się to także na niższe koszty i skrócenie czasu procedury. Co więcej, zastosowanie metody w projektach odkrywania leków pozwoliłoby na prowadzenie eksperymentów w temperaturze pokojowej, ponieważ związki mogą być badane bezpośrednio na płytce. Zdaniem uczonego możliwość badania celów w ich naturalnym stanie przełoży się na lepszą jakość i wiarygodność wyników końcowych. Foos dodaje też: „Idąc o krok dalej, otwieramy również nowe możliwości związane z jeszcze bardziej zautomatyzowanymi procesami eksperymentalnymi. Być może wkrótce będziemy świadkami powstania procesu »od płytki do modelu 3D«, niewymagającego interwencji człowieka – co moim zdaniem powinno być ostatecznym celem”. Projekt ARISE (Career Accelerator for Research Infrastructure Scientists) zakończy się w kwietniu 2027 r. Więcej informacji: strona projektu ARISE
Słowa kluczowe
ARISE, krystalografia, makrocząsteczka, płytka krystalizacyjna, określanie struktury
