ダイヤモンド光源におけるビームラインI23上の真空中長波長結晶構造解析のためのサンプル調製および移送プロトコル

長波長高分子結晶構造解析(MX)は、硫黄、リン、カリウム、塩素、カルシウムなど、高分子に天然に存在することが多い元素の異常な散乱特性を利用します。これにより、追加の標識を必要とせずに実験的な段階的段階的処理を介してタンパク質および核酸の直接構造溶液が可能になる。この波長レジームにおけるX線の有意な空気吸収を排除するために、これらの実験は真空環境で行われる。英国のダイヤモンド光源にあるビームラインI23は、5Åまでの長波長範囲でのMX実験用に設計および最適化された、この種の最初のシンクロトロン装置です。

これを可能にするために、大きな真空容器はサンプル環境のすべての終端コンポーネントを囲んでいます。真空中での保管およびデータ収集中にサンプルを極低温に維持する必要性は、熱伝導性サンプルホルダーの使用を必要とする。これにより、効率的な熱除去が容易になり、サンプルを約50Kまで冷却できます。現在のプロトコルは、サンプル調製とビームラインI23上の真空へのサンプルの移送に使用される手順を説明しています。高分子結晶構造解析コミュニティ内ですでに確立されている実践と方法の均一性を確保し、液体窒素温度へのサンプル冷却は、標準的なMXツールを備えた任意の実験室設定で実行できます。

サンプルの極低温貯蔵および輸送は、標準的な市販の装置のみを必要とする。極低温で冷却された結晶を液体窒素から真空エンドステーションに移送するには、特殊な装置が必要です。オーダーメイドのサンプル処理ツールと専用の極低温搬送システム(CTS)が社内で開発されています。このプロトコルを使用して調製されたサンプルで収集された回折データは、優れたマージ統計を示し、サンプルの品質が手順中に変化しないことを示しています。これにより、標準的なシンクロトロンビームラインを超える波長範囲の真空中MXのユニークな機会が開かれます。