グルノーブルのEMBL HTX施設における自動結晶学パイプライン

HTXラボは、完全に自動化されたタンパク質に対して、新しい構造を解決するために適用できる構造化されたパイプラインへのオンラインアクセスを提供し、より大きなスケールの断片およびレガンスクリーニングを行います。科学者がインターネット上で結晶学プロセス全体を制御できるCRIMソフトウェア上の自動結晶収穫とCRI冷却のためのCrystalDirect技術の組み合わせを通じて。まず、Web ブラウザで Crystal Graphic 情報管理システムを開いてログインし、[サンプル] メニューをクリックしてサンプル管理ツールのプロジェクトとのインターフェイスを開きます。

新しいサンプルをクリックし、サンプルウィンドウで、要求された情報を入力し、[保存して要求を行う] をクリックします。リクエストパネルで、結晶化プロトコル、インキュベーション温度、使用する結晶化スクリーン、およびサンプル出荷に必要な時間と互換性のある実験の希望日を選択します。コメント フィールドを使用して、HDX ラボオペレーターが知るうえで重要なサンプルに関する指示を提供します。

提出後、結晶化要求はハイスループット結晶化ラボチームによって検証されます。実験のスケジュールに関する確認は電子メールで送信されます。サンプルが施設に到着すると。

実験担当者は実験をセットアップし、セットアップの確認を電子メールで送信し、自動イメージャーに結晶化トレイを転送します。CRIMSは、すべての実験パラメータへのアクセスを提供し、リアルタイムで新しいイメージングセッションを追跡します。新しい画像が利用可能になると、電子メール通知が自動的に送信されます。

結晶化プレートの画像を表示するには、プレートメニューを開き、サンプルに移動します。ビューをクリックして最後のイメージング セッションを表示するか、拡張シンボルをクリックして別のイメージング セッションを選択し、ドロップ履歴を確認します。選択したプロジェクトのサンプルをフィルター処理します。

特定のプロジェクト ボックスをクリックします。ほとんどのテーブル列で検索機能を使用することもできます。結晶化実験の結果を評価してスコアを付けるには、プレートビューインタフェースを選択し、結晶板の異なる壁をナビゲートします。

画像の種類を選択し、画質を選択するか、スコアを記録します。ビューインターフェースは、結晶化溶液の組成を含む結晶化実験に使用される実験パラメータの全ても提供する。初期スクリーニングで特定された主ヒット条件に基づいて結晶最適化画面を設計するには、「絞り込みメニュー」を開き、「画面」サブメニューを選択します。

実験計画に最適なプレートタイプ、ストックソリューション、または勾配構成を選択します。CRIMSに、数式ロボットの公式に直接互換性のあるファイルを出力して、スクリーンをプレートに自動的にピペットするか、印刷可能なドキュメントを出力し、手動操作用のボリュームを出力するように依頼することができます。結晶がX線回折実験に適した場合は、プレートビューインタフェースに移動し、事前に保存されたスコアを使用して、正しい結晶化ドロップに対応する画像を選択します。

結晶直接収穫ロボットから自動結晶収穫計画を記録するために、結晶収穫をクリックします。CRIMSは自動的に収穫された結晶の位置を脊椎かユニットパックに記録し、保存します。次に、当社の施設がイメージャーから収穫計画を持つプレートを取り除き、CrystalDirectロボットに転送するオペレーター。

結晶収穫が完了した後、サンプルを含むパックはCX 100デュワーに配置されるか、お好みのシンクロトロンに転送されます。クライオ冷却サンプルを検査するには、クリスタルマネージャーメニューを開き、収穫結晶を選択します。収穫された結晶を持つピンの画像を含む収穫プロセスの画像がそこで利用可能になります。

X線回折解析用のサンプル出荷を作成するには、出荷メニューを開き、[出荷の作成]をクリックして目的のシンクロトロンとバッグ番号を選択します。完全自動ビームラインでのデータ収集に関する定義済みのパラメータと同様に、データ収集をサポートするコメントも入力できます。HDXラボは、完全に自動化された大規模なフラグメントスクリーニングへのアクセスも提供します。

グローバルなフェスリングソフトウェア「Pipeline Pipe Dream」に基づく自動データ処理とヒット識別のためのCRIMSリソースにより、1つのプロジェクトで数百から数千のデータセットに対する結果を迅速に評価し、優先順位を付けることができます。CRIMSはシンクロトロン情報管理システムと通信し、実際の回折実験に関する情報を取得します。結晶マネージャメニューを開き、結晶回折データを選択して、シンクロトロンでの概要情報と初期データ処理の結果を表示します。

この代表的な分析では、異なるタンパク質の構造同定のために、実証されたように自動結晶化パイプラインを使用しました。観察されたように、結晶スクリーニングの最適化と回折測定の急速な連続のおかげで、病原性細菌からのプロテアーゼの3つの異なる確認状態が非常に短い時間で同定された。このパイプラインは最近、フラグメントの同定にも適用され、トリパノソーマブルージーのいくつかのアラストリックサイトで両方の活性に結合した。

ファルネシルピロリン酸シンターゼは、ヒトアフリカのトリパノソミア症を引き起こす寄生虫の重要な酵素である。このプロセスは、結晶成長と測定の間の遅延を最小限に抑え、進行を加速します。また、結晶処理やビームライン操作レンダリング結晶学などの複雑な操作から科学者を解放し、非専門家にとってよりアクセスしやすくします。

このアプローチは、翻訳研究を促進し、創薬のプロセスをスピードアップするために貢献することができます。より多くの標的に対するより良く、より安全な薬物の開発に貢献する。