Fluxo de trabalho e ferramentas para triagem de fragmentos cristalográficos no Helmholtz-Zentrum Berlin

A triagem de fragmentos é uma técnica que ajuda a identificar pontos de partida promissores para o design de ligantes. Dado que os cristais da proteína alvo estão disponíveis e exibem propriedades de difração de raios-X de alta resolução, a cristalografia está entre os métodos mais preferidos para a triagem de fragmentos devido à sua sensibilidade. Além disso, é o único método que fornece informações 3D detalhadas do modo de ligação do fragmento, que é vital para a evolução de compostos racionais subsequentes. O uso rotineiro do método depende da disponibilidade de bibliotecas de fragmentos adequadas, meios dedicados para lidar com um grande número de amostras, linhas de feixe síncrotron de última geração para medições de difração rápida e soluções em grande parte automatizadas para a análise dos resultados.

Aqui, são apresentadas as ferramentas práticas completas e as ferramentas incluídas sobre como realizar a triagem de fragmentos cristalográficos (CFS) no Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB). Precedendo esse fluxo de trabalho, as condições de imersão de cristais, bem como as estratégias de coleta de dados são otimizadas para experimentos cristalográficos reprodutíveis. Em seguida, tipicamente em um procedimento de um a dois dias, uma biblioteca focada em CFS de 96 membros fornecida como placas secas prontas para uso é empregada para absorver 192 cristais, que são então refrigerados individualmente. Os experimentos finais de difração podem ser realizados dentro de um dia nas linhas de luz suportadas por robôs BL14.1 e BL14.2 no anel de armazenamento de elétrons BESSY II operado pelo HZB em Berlim-Adlershof (Alemanha). O processamento dos dados cristalográficos, o refinamento das estruturas proteicas e a identificação de hits é rápido e em grande parte automatizado usando dutos de software especializados em servidores dedicados, exigindo pouca entrada do usuário.

O uso do fluxo de trabalho CFS no HZB permite experimentos de triagem de rotina. Aumenta as chances de identificação bem-sucedida de hits de fragmentos como pontos de partida para desenvolver aglutinantes mais potentes, úteis para aplicações farmacológicas ou bioquímicas.