Name: the automated crystallography pipelines at the embl htx facility in grenoble
Uploaded: 2021-06-05T14:30:00
Duration: 6 min 50 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Automated Crystallography Pipelines at the EMBL HTX Facility in Grenoble at JoVE.com

हम ईएसआरएफ मैक्रोमॉलिक्यूलर बीमलाइंस के उपयोग और संचालन में समर्थन के लिए संयुक्त ईएमबीएल-ईएसआरएफ स्ट्रक्चरल बायोलॉजी ग्रुप (जेएसबीजी) को धन्यवाद देना चाहते हैं। हम ईएसआरएफ और थॉमस श्नाइडर के मासिफ-1 बीमलाइन में डेटा संग्रह के साथ समर्थन के लिए मैथ्यू गेंदबाज के आभारी हैं और पेट्राआईआई सिंक्रोट्रॉन (DESY, हैम्बर्ग, जर्मनी) के P14 में डेटा संग्रह के साथ उत्कृष्ट समर्थन के लिए ईएमबीएल हैम्बर्ग टीम। क्रिस्टलडायरेक्ट हार्वेस्टर को ईएमबीएल ग्रेनोबल में इंस्ट्रूमेंटेशन टीम के सहयोग से विकसित किया गया है। इस परियोजना को बूस्टर कार्यक्रम के माध्यम से परियोजनाओं iNEXT (अनुदान संख्या 653706) और iNEXT डिस्कवरी (ग्रांट नो 871037) के साथ-साथ रेजियन ऑवरगेन-रोन-आल्प्स के तहत यूरोपीय कम्युनिटीएच 2020 कार्यक्रम से वित्तपोषण द्वारा समर्थित किया गया था।

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	<li>Abola, E., Kuhn, P., Earnest, T., Stevens, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automation+of+X-ray+crystallography.">Automation of X-ray crystallography.</a> Nature Structural Biology. 7, 973-977 (2000).</li><li>Banci, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First+steps+towards+effective+methods+in+exploiting+high-throughput+technologies+for+the+determination+of+human+protein+structures+of+high+biomedical+value.">First steps towards effective methods in exploiting high-throughput technologies for the determination of human protein structures of high biomedical value.</a> Acta crystallographica. Section D, Biological. 62 (10), 1208-1217 (2006).</li><li>Edwards, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+structural+biology+of+the+human+proteome.">Large-scale structural biology of the human proteome.</a> Annual Review in Biochemistry. 78, 541-568 (2009).</li><li>Rupp, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+TB+structural+genomics+consortium+crystallization+facility:+towards+automation+from+protein+to+electron+density.">The TB structural genomics consortium crystallization facility: towards automation from protein to electron density.</a> Acta crystallographica. Section D, Biological. 58 (10), 1514-1518 (2002).</li><li>Cipriani, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automation+of+sample+mounting+for+macromolecular+crystallography.">Automation of sample mounting for macromolecular crystallography.</a> Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography. 62 (10), 1251-1259 (2006).</li><li>Cusack, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+is+beautiful:+protein+micro-crystallography.">Small is beautiful: protein micro-crystallography.</a> Nature Structural and Molecular Biology. 5, 634-637 (1998).</li><li>McCarthy, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ID30B+&#8211;+a+versatile+beamline+for+macromolecular+crystallography+experiments+at+the+ESRF.">ID30B &#8211; a versatile beamline for macromolecular crystallography experiments at the ESRF.</a> Journal of Synchrotron Radiation. 25 (4), 1249-1250 (2018).</li><li>Bowler, M. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MASSIF-1:+a+beamline+dedicated+to+the+fully+automatic+characterization+and+data+collection+from+crystals+of+biological+macromolecules.">MASSIF-1: a beamline dedicated to the fully automatic characterization and data collection from crystals of biological macromolecules.</a> Journal of Synchrotron Radiation. 22 (6), 1540-1547 (2015).</li><li>von Stetten, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ID30A-3+(MASSIF-3)+&#8211;+a+beamline+for+macromolecular+crystallography+at+the+ESRF+with+a+small+intense+beam.">ID30A-3 (MASSIF-3) &#8211; a beamline for macromolecular crystallography at the ESRF with a small intense beam.</a> Journal of Synchrotron Radiation. 27 (3), 844-851 (2020).</li><li>Viola, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First+experiences+with+semi-autonomous+robotic+harvesting+of+protein+crystals.">First experiences with semi-autonomous robotic harvesting of protein crystals.</a> Journal of Structural and Functional Genomics. 12, 77-82 (2011).</li><li>Khajepour, M. Y. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=REACH:+Robotic+Equipment+for+Automated+Crystal+Harvesting+using+a+six-axis+robot+arm+and+a+micro-gripper.">REACH: Robotic Equipment for Automated Crystal Harvesting using a six-axis robot arm and a micro-gripper.</a> Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography. 69 (3), 381-387 (2013).</li><li>Wagner, A., Duman, R., Stevens, B., Ward, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography. 69, 1297-1302 (2006).</li><li>Collins, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gentle,+fast+and+effective+crystal+soaking+by+acoustic+dispensing.">Gentle, fast and effective crystal soaking by acoustic dispensing.</a> Acta crystallographica. D73, 246-255 (2017).</li><li>Deller, M. C., Rupp, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Approaches+to+automated+protein+crystal+harvesting.">Approaches to automated protein crystal harvesting.</a> Acta crystallographica. F70, 133-155 (2014).</li><li>Cipriani, F., R&#246;wer, M., Landret, C., Zander, U., Felisaz, F., M&#225;rquez, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CrystalDirect:+a+new+method+for+automated+crystal+harvesting+based+on+laser-induced+photoablation+of+thin+films.">CrystalDirect: a new method for automated crystal harvesting based on laser-induced photoablation of thin films.</a> Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography. 68 (10), 1393-1399 (2012).</li><li>M&#225;rquez, J. A., Cipriani, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CrystalDirectTM:+A+Novel+Approach+for+Automated+Crystal+Harvesting+Based+on+Photoablation+of+Thin+Films.">CrystalDirectTM: A Novel Approach for Automated Crystal Harvesting Based on Photoablation of Thin Films.</a> Structural Genomics. 1091, 197-203 (2014).</li><li>Zander, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+harvesting+and+processing+of+protein+crystals+through+laser+photoablation.">Automated harvesting and processing of protein crystals through laser photoablation.</a> Acta Crystallographica Section D Structural Biology. 72 (4), 454-466 (2016).</li><li>Cianci, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=P13,+the+EMBL+macromolecular+crystallography+beamline+at+the+low-emittance+PETRA+III+ring+for+high-+and+low-energy+phasing+with+variable+beam+focusing.">P13, the EMBL macromolecular crystallography beamline at the low-emittance PETRA III ring for high- and low-energy phasing with variable beam focusing.</a> Journal of Synchrotron Radiation. 24 (1), 323-332 (2017).</li><li>Gati, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serial+crystallography+on+in+vivo+grown+microcrystals+using+synchrotron+radiation.">Serial crystallography on in vivo grown microcrystals using synchrotron radiation.</a> IUCrJ. 1 (2), 87-94 (2014).</li><li>iNEXT Consortium . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=iNEXT:+a+European+facility+network+to+stimulate+translational+structural+biology.">iNEXT: a European facility network to stimulate translational structural biology.</a> FEBS Letters. 592 (12), 1909-1917 (2018).</li><li>Papp, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+a+compact+and+precise+sample+holder+for+macromolecular+crystallography.">Towards a compact and precise sample holder for macromolecular crystallography.</a> Acta Crystallographica Section D Structural Biology. 73 (10), 829-840 (2017).</li><li>Whittle, P. J., Blundell, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+Structure-Based+drug+design.">Protein Structure-Based drug design.</a> Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure. 23, 349-375 (1994).</li><li>Blundell, T. L., Jhoti, H., Abell, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+crystallography+for+lead+discovery+in+drug+design.">High-throughput crystallography for lead discovery in drug design.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 1, 45-54 (2002).</li><li>Krojer, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+XChemExplorer+graphical+workflow+tool+for+routine+or+large-scale+protein&#8211;ligand+structure+determination.">The XChemExplorer graphical workflow tool for routine or large-scale protein&#8211;ligand structure determination.</a> Acta Crystallographica. D73, 267-278 (2017).</li><li>Mariaule, V., Dupeux, F., M&#225;rquez, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+Crystallization+Likelihood+Through+a+Fluorimetric+Thermal+Stability+Assay.">Estimation of Crystallization Likelihood Through a Fluorimetric Thermal Stability Assay.</a> Structural Genomics. 1091, 189-195 (2014).</li><li>Dupeux, F., R&#246;wer, M., Seroul, G., Blot, D., M&#225;rquez, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+thermal+stability+assay+can+help+to+estimate+the+crystallization+likelihood+of+biological+samples.">A thermal stability assay can help to estimate the crystallization likelihood of biological samples.</a> Acta Crystallographica Section D Biological Crystallography. 67 (11), 915-919 (2011).</li><li>Dimasi, N., Dupeux, F., Marquez, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression,+crystallization+and+X-ray+data+collection+from+microcrystals+of+the+extracellular+domain+of+the+human+inhibitory+receptor+expressed+on+myeloid+cells+IREM-1.">Expression, crystallization and X-ray data collection from microcrystals of the extracellular domain of the human inhibitory receptor expressed on myeloid cells IREM-1.</a> Acta Crystallographica. F63, 204-208 (2007).</li><li>Hiraki, M., Matsugaki, N., Yamada, Y., Hikita, M., Yamanaka, M., Senda, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> RFID tag system for sample tracking at structural biology beamlines. , 060074 (2019).</li><li>Delageniere, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ISPyB:+an+information+management+system+for+synchrotron+macromolecular+crystallography.">ISPyB: an information management system for synchrotron macromolecular crystallography.</a> Bioinformatics. 27 (22), 3186-3192 (2011).</li><li>Ericsson, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermofluor-based+high-throughput+stability+optimization+of+proteins+for+structural+studies.">Thermofluor-based high-throughput stability optimization of proteins for structural studies.</a> Analytical Biochemistry. 357 (2), 289-298 (2006).</li><li>Gabadinho, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MxCuBE:+a+synchrotron+beamline+control+environment+customized+for+macromolecular+crystallography+experiments.">MxCuBE: a synchrotron beamline control environment customized for macromolecular crystallography experiments.</a> Journal of Synchrotron Radiation. 17, 700-707 (2010).</li><li>Vonrhein, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Data+processing+and+analysis+with+the+autoPROC+toolbox.">Data processing and analysis with the autoPROC toolbox.</a> Acta Crystallographica Section D Biological Crystallography. 67 (4), 293-302 (2011).</li><li>Smart, O. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploiting+structure+similarity+in+refinement:+automated+NCS+and+target-structure+restraints+in+BUSTER.">Exploiting structure similarity in refinement: automated NCS and target-structure restraints in BUSTER.</a> Acta Crystallographica Section D Biological Crystallography. 68 (4), 368-380 (2012).</li><li>Bezerra, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+protease+uses+distinct+thermodynamic+signatures+for+substrate+recognition.">Bacterial protease uses distinct thermodynamic signatures for substrate recognition.</a> Scientific Reports. 7 (1), 2848 (2017).</li><li>Emsley, P., Lohkamp, B., Scott, W. G., Cowtan, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Features+and+development+of+Coot.">Features and development of Coot.</a> Acta Crystallographica. D66, 486-501 (2010).</li><li>Bezerra, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+protease+uses+distinct+thermodynamic+signatures+for+substrate+recognition.">Bacterial protease uses distinct thermodynamic signatures for substrate recognition.</a> Scientific Reports. 7 (1), 2848 (2017).</li><li>Martin-Malpartida, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+basis+for+genome+wide+recognition+of+5-bp+GC+motifs+by+SMAD+transcription+factors.">Structural basis for genome wide recognition of 5-bp GC motifs by SMAD transcription factors.</a> Nature Communications. 8 (1), 2070 (2017).</li><li>Arag&#243;n, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+basis+for+distinct+roles+of+SMAD2+and+SMAD3+in+FOXH1+pioneer-directed+TGF-&#946;+signaling.">Structural basis for distinct roles of SMAD2 and SMAD3 in FOXH1 pioneer-directed TGF-&#946; signaling.</a> Genes &amp; Development. 33 (21-22), 1506-1524 (2019).</li><li>M&#252;nzker, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fragment&#8208;Based+Discovery+of+Non&#8208;bisphosphonate+Binders+of+Trypanosoma+brucei+Farnesyl+Pyrophosphate+Synthase.">Fragment&#8208;Based Discovery of Non&#8208;bisphosphonate Binders of Trypanosoma brucei Farnesyl Pyrophosphate Synthase.</a> ChemBioChem. 21 (21), 3096-3111 (2020).</li></ol>

जाम क्रिस्टलडायरेक्ट सिस्टम पर एक पेटेंट के सह-लेखक हैं

यहां वर्णित स्वचालित क्रिस्टलोग्राफी पाइपलाइनों विभिन्न धन कार्यक्रमों के माध्यम से दुनिया भर में शोधकर्ताओं के लिए उपलब्ध हैं । वर्तमान में, क्रिस्टलीकरण प्रयोगों और क्रिस्टलडायरेक्ट तकनीक के लिए वित्त पोषित पहुंच को iNEXT डिस्कवरी कार्यक्रम और निर्देश-एरिक पर लागू करके प्राप्त किया जा सकता है, जबकि ईएसआरएफ में मैक्रोमॉलिक्यूलर क्रिस्टलोग्राफी बीमलाइन तक पहुंच ईएसआरएफ उपयोगकर्ता पहुंच कार्यक्रम के माध्यम से समर्थित है। यह दृष्टिकोण क्रिस्टल विकास और माप के बीच देरी को कम करता है, बहुत चुनौतीपूर्ण परियोजनाओं की प्रगति को तेज करता है जिसके लिए प्रोटीन उत्पादन और क्रिस्टलीकरण स्थितियों के विवर्तन-आधारित अनुकूलन की आवश्यकता होती है और वैज्ञानिकों को क्रिस्टलीकरण, क्रिस्टल हैंडलिंग और बीमलाइन ऑपरेशन से जुड़े जटिल संचालन से मुक्त करता है, क्रिस्टलोग्राफी को गैर-विशेषज्ञ समूहों के लिए अधिक सुलभ प्रदान करता है। इसका उपयोग क्रिस्टलीकरण योजक, चरणबद्ध एजेंटों या सह-क्रिस्टलीकरण प्रयोगों के माध्यम से यौगिक स्क्रीनिंग के लिए तेजी से अन्वेषण के लिए भी किया जा सकता है। जबकि अधिकांश क्रिस्टलोग्राफी परियोजनाओं को संभवतः इस दृष्टिकोण से लाभ हो सकता है, कुछ नमूनों को विशेष प्रोटोकॉल की आवश्यकता हो सकती है जो स्वचालन या यहां प्रस्तुत पाइपलाइनों के लिए उत्तरदायी नहीं हैं, उदाहरण के लिए माइक्रोफ्लुइडिक सिस्टम या अत्यधिक विशिष्ट क्रिस्टलीकरण उपकरणों या नमूनों की आवश्यकता होती है जो बेहद प्रयोगशाला हैं और शिपमेंट बर्दाश्त नहीं करेंगे।
क्रिस्टलडायरेक्ट तकनीक छोटे अणु-लक्ष्य परिसरों के लक्षण वर्णन के लिए स्वचालित क्रिस्टल भिगोने17 को भी सक्षम बनाती है। इसके लिए, कटाई प्रक्रिया से पहले लेजर के साथ एक छोटा सा एपर्चर बनाया जाता है और वांछित रसायनों (यानी, चरणबद्ध एजेंटों या संभावित लिगामेंट्स) वाले समाधान की एक बूंद शीर्ष पर जोड़ी जाती है, ताकि यह संपर्क में प्रवेश करे, और क्रिस्टलीकरण समाधान में अंततः क्रिस्टलीकरण तक पहुंचने में फैलता है। पानी, डीएमएसओ या अन्य ऑर्गेनिक सॉल्वैंट्स में केमिकल सॉल्यूशंस तैयार किए जा सकते हैं। एक निश्चित इनक्यूबेशन समय के बाद क्रिस्टल काटा जा सकता है और ऊपर वर्णित के रूप में विवर्तन द्वारा विश्लेषण किया जा सकता है । यह दृष्टिकोण संरचना आधारित दवा डिजाइन के साथ-साथ बड़े पैमाने पर यौगिक और खंड स्क्रीनिंग के संदर्भ में लिगांड-प्रोटीन परिसरों के तेजी से लक्षण वर्णन के लिए लागू किया गया है। बाद के मामले में एक हजार से अधिक टुकड़ों के लिए सैकड़ों के साथ टुकड़ा पुस्तकालयों तेजी से विश्लेषण किया जा सकता है । यहां प्रस्तुत नहीं किए गए विशिष्ट क्रिम्स इंटरफेस क्रिस्टल भिगोने के प्रयोगों के डिजाइन और स्वचालित ट्रैकिंग की सुविधा प्रदान करते हैं, जबकि ग्लोबल फेसिंग लिमिटेड (यूके) द्वारा विकसित CRIMS सॉफ्टवेयर और पाइपड्रीम सॉफ्टवेयर सुइट के बीच एकीकरण समानांतर में सैकड़ों डेटासेट पर स्वचालित डेटा प्रसंस्करण, चरणबद्ध, लिगांड पहचान और संरचना शोधन को सक्षम करता है, डेटा विश्लेषण और व्याख्या को व्यवस्थित करताहै 32,33 . उदाहरण के लिए, इस पाइपलाइन को हाल ही में सक्रिय साइट और ट्राइपानोसोमा ब्रूसी फारनेसिल पायरोफोस्फेट सिंथेस के कई एलोस्टेरिक साइटों दोनों के लिए बाध्यकारी टुकड़ों की पहचान के लिए लागू किया गया था, जो परजीवी के एक प्रमुख एंजाइम मानव अफ्रीकी ट्राइपानोसोमियासिस का कारण बनते हैं।
यहां प्रस्तुत पाइपलाइनों संरचनात्मक जीव विज्ञान में खोज की गति में तेजी लाने और मैक्रोमॉलिक्यूलर क्रिस्टलोग्राफी अनुसंधान समूहों की एक बड़ी संख्या के लिए और अधिक सुलभ बनाने के लिए योगदान कर सकते हैं । इसके अलावा, बड़े पैमाने पर यौगिक और खंड स्क्रीनिंग की सुविधा के द्वारा वे अनुवाद अनुसंधान को बढ़ावा देने और दवा की खोज की प्रक्रिया में तेजी लाने में योगदान कर सकते हैं, लक्ष्यों की एक बड़ी संख्या के खिलाफ बेहतर और सुरक्षित दवाओं के विकास को सुविधाजनक बनाने में योगदान ।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>CrystalDirect harvester</td>
			<td>Arinax</td>
			<td></td>
			<td>Automated crystal mounting and cryocooling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CrystalDirect Crystallization plate</td>
			<td>Mitegen</td>
			<td>SKU: M-XDIR-96-2</td>
			<td>96-well crytsallization microplate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formulator 16</td>
			<td>Formulatrix</td>
			<td></td>
			<td>For the autoamted preparation of crystallization screens</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mosquito crystallization Robot</td>
			<td>SPT Labtech</td>
			<td></td>
			<td>For the preparation of crystallization experiments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tecan Evo Liquid handling station</td>
			<td>Tecan</td>
			<td></td>
			<td>For the preparation of crystallization solutions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spine Pucks</td>
			<td>Mitegen</td>
			<td>SKU: M-SP-SC3-1</td>
			<td>SPINE-compatible cryogenic pucks for automated synchrotron sample exchangers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UniPucks</td>
			<td>Mitegen</td>
			<td>SKU: M-CP-111-021</td>
			<td>Universal cryogenic pucks for automated synchrotron sample exchangers</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the automated crystallography pipelines at the embl htx facility in grenoble

ईएमबीएल ग्रेनोबल उच्च थ्रूपुट क्रिस्टलाइजेशन लेबोरेटरी (एचएचएक्स लैब) का संचालन करता है, जो दुनिया भर में उपयोगकर्ताओं को उच्च थ्रूपुट क्रिस्टलोग्राफी सेवाएं प्रदान करने वाली एक बड़े पैमाने पर उपयोगकर्ता सुविधा है। एचटीएक्स लैब में मैक्रोमॉलिकुलर क्रिस्टलोग्राफी में नए तरीकों के विकास में मजबूत फोकस है । एक उच्च थ्रूपुट क्रिस्टलाइजेशन प्लेटफॉर्म के संयोजन के माध्यम से, पूरी तरह से स्वचालित क्रिस्टल माउंटिंग और क्रायोकूलिंग के लिए क्रिस्टलडायरेक्ट तकनीक और क्रिम्स सॉफ्टवेयर हमने मैक्रोमॉलिकुलर क्रिस्टलोग्राफी के लिए पूरी तरह से स्वचालित पाइपलाइन विकसित की है जिसे इंटरनेट पर दूर से संचालित किया जा सकता है। इनमें नई संरचनाओं के निर्धारण के लिए प्रोटीन-टू-स्ट्रक्चर पाइपलाइन, औषधीय रसायन विज्ञान के समर्थन में प्रोटीन-लिगांड परिसरों के तेजी से लक्षण वर्णन के लिए एक पाइपलाइन, और एक बड़े पैमाने पर, स्वचालित खंड स्क्रीनिंग पाइपलाइन शामिल है जो १००० से अधिक टुकड़ों के पुस्तकालयों के मूल्यांकन को सक्षम करती है । यहां हम इन संसाधनों का उपयोग और उपयोग करने का वर्णन करते हैं।

ऊपर वर्णित स्वचालित क्रिस्टलोग्राफी पाइपलाइन को उल्लेखनीय सफलता के साथ बड़ी संख्या में आंतरिक और बाहरी परियोजनाओं का समर्थन करने के लिए लागू किया गया है। कुछ हाइलाइट्स में Djinović-Carugo से परियोजना और मैक्स पेरुर्ट्ज प्रयोगशालाओं (वियना) से सह-कार्यकर्ता शामिल हैं जो एक जीवाणु रोगजनक के विकास के लिए आवश्यक एक डिपप्टिडिल पेप्टिडास के संरचनात्मक और कार्यात्मक विश्लेषण पर ध्यान केंद्रित करते हैं। क्रिस्टलीकरण स्क्रीनिंग, विवर्तन मूल्यांकन, क्रिस्टल अनुकूलन और एक्स-रे डेटा संग्रह चक्र (इस परियोजना के लिए 8 पुनरावृत्तियों तक) का तेजी से उत्तराधिकार कुछ ही हफ्तों में प्रोटीन के तीन अलग-अलग अनुरूप राज्यों के लिए संरचनात्मक मॉडल प्राप्त करने में सक्षम था, जिसने प्रोटीन36 के इस वर्ग के कार्य पर महत्वपूर्ण मशीनी समझ प्रदान की (चित्रा 1देखें)।
एक अन्य उदाहरण बायोमेडिकल रिसर्च संस्थान (आईआरबी, बार्सिलोना) से मैकियस और सह-कार्यकर्ताओं से है जो सेल भाग्य विनियमन में शामिल SMAD3 और SMAD4 प्रतिलेखन कारकों के लिए नए डीएनए बाध्यकारी रूपांकनों की पहचान करने के लिए जैव सूचना उपकरण और संरचनात्मक दृष्टिकोण को संयुक्त करता है। इस कार्य ने विभिन्न डीएनए बाध्यकारी रूपांकनों३७,३८ के साथ परिसर में SMAD3 और 4 की 6 उच्च संकल्प संरचनाओं का उत्पादन कियाहै,जो डीएनए दृश्यों की विविध सरणी को पहचानने और उसके लिए बाध्य करने के लिए इन प्रतिलेखन कारकों की अब तक पहले से न सोचा हुआ क्षमता का खुलासा करता है, जो विभिन्न जैविक संदर्भों में उनके कार्य की व्याख्या के लिए महत्वपूर्ण है । इन प्रौद्योगिकियों को फार्मा और बायोटेक कंपनियों में अनुसंधान समूहों से दवा डिजाइन परियोजनाओं के संदर्भ में मालिकाना अनुसंधान का समर्थन करने के लिए भी लागू किया गया है । उदाहरण के लिए, इन पाइपलाइनों द्वारा योगदान की गई तेजी के लिए धन्यवाद, कई लिगांड-लक्ष्य परिसरों का संरचनात्मक विश्लेषण दिनों के भीतर प्राप्त किया जा सकता है, जो दवा विकास के संदर्भ में लगातार दौर औषधीय रसायन अनुकूलन का समर्थन करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। अंत में हमने बड़े पैमाने पर एक्स-रे आधारित खंड स्क्रीनिंग39के लिए इस बुनियादी ढांचे को भी लागू किया है।
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62491/62491fig01.jpg"> चित्रा 1:स्वचालित क्रिस्टलोग्राफी पाइपलाइन। क्रिस्टलडायरेक्ट तकनीक और ईएसआरएफ में मासिफ-1 बीमलाइन के साथ CRIMS सॉफ्टवेयर सहित ईएमबीएल एचटीएक्स लैब का एकीकृत संचालन और CRIMS और ISPyB सॉफ्टवेयर के बीच स्वचालित संचार पूरी तरह से स्वचालित, रिमोट नियंत्रित प्रोटीन-टू-स्ट्रक्चर पाइपलाइन को क्रिस्टलीकरण स्क्रीनिंग और अनुकूलन, स्वचालित क्रिस्टल हार्वेस्टिंग और क्रायो-कूलिंग और स्वचालित डेटा संग्रह और प्रसंस्करण को एकीकृत करने में सक्षम बनाता है। संरचनात्मक मॉडल इन पाइपलाइन36को लागू करके रिकॉर्ड समय में पहचाने गए रोगजनक जीवाणु से प्रोटीज की तीन अलग - अलग संरचनाओं के अनुरूप होते हैं । <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62491/62491fig01large.jpg" target="_blank">कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।</a>

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The Automated Crystallography Pipelines at the EMBL HTX Facility in Grenoble

यहां, हम बताते हैं कि प्रोटीन-टू-स्ट्रक्चर, रैपिड लिगांड-प्रोटीन जटिल विश्लेषण और बड़े पैमाने पर खंड स्क्रीनिंग के लिए स्वचालित मैक्रोमॉलिकुलर क्रिस्टलोग्राफी पाइपलाइनों का उपयोग ईएमबीएल ग्रेनोबल में एचटीएक्स प्रयोगशाला में क्रिस्टलडायरेक्ट तकनीक पर आधारित कैसे किया जाए।

ग्रेनोबल में ईएमबीएल एचएचएक्स सुविधा में स्वचालित क्रिस्टलोग्राफी पाइपलाइन

EMBL Grenoble operates the High Throughput Crystallization Laboratory (HTX Lab), a large-scale user facility offering high throughput crystallography ...

एचटीएक्स प्रयोगशाला संरचित पाइपलाइनों के लिए पूरी तरह से स्वचालित प्रोटीन तक ऑनलाइन पहुंच प्रदान करती है जिसे नई संरचनाओं को हल करने के लिए लागू किया जा सकता है, और बड़े पैमाने पर टुकड़ा और कानूनी स्क्रीनिंग करने के लिए। क्रिम सॉफ्टवेयर पर स्वचालित क्रिस्टल हार्वेस्टिंग और सीआरआई कूलिंग के लिए क्रिस्टलडायरेक्ट तकनीक के संयोजन के माध्यम से, जहां वैज्ञानिक इंटरनेट पर पूरी क्रिस्टलोग्राफी प्रक्रिया को नियंत्रित कर सकते हैं। एक वेब ब्राउज़र में क्रिस्टल ग्राफिक सूचना प्रबंधन प्रणाली में खोलने और लॉग इन करके शुरू करें और नमूना प्रबंधन उपकरण में परियोजना के साथ एक इंटरफेस खोलने के लिए नमूने मेनू पर क्लिक करें।नए नमूने पर क्लिक करें और नमूना विंडो में, मांगी गई जानकारी दर्ज करें और सेव पर क्लिक करें और अनुरोध करें। अनुरोध पैनल में, क्रिस्टलीकरण प्रोटोकॉल, इनक्यूबेशन तापमान, क्रिस्टलीकरण स्क्रीन का उपयोग किया जाना है, और प्रयोगों के लिए वांछित तिथि का चयन करें जो नमूना शिपमेंट के लिए आवश्यक समय के अनुरूप होना चाहिए। एचडीएक्स लैब ऑपरेटरों को जानने के लिए महत्वपूर्ण नमूनों के बारे में संकेत प्रदान करने के लिए टिप्पणी क्षेत्रों का उपयोग करें।सबमिशन के बाद, क्रिस्टलीकरण अनुरोध को उच्च थ्रूपुट क्रिस्टलाइजेशन लैब टीम द्वारा मान्य किया जाएगा। प्रयोग शेड्यूल करने के बारे में एक पुष्टि ईमेल के माध्यम से भेजा जाएगा । सुविधा के लिए नमूना के आगमन पर।प्रयोगशाला कर्मी प्रयोग स्थापित करेंगे, ईमेल के माध्यम से सेटअप की पुष्टि भेजेंगे, और क्रिस्टलीकरण ट्रे को स्वचालित इमेजर्स को स्थानांतरित करेंगे । CRIMS सभी प्रयोगात्मक मापदंडों तक पहुंच प्रदान करेगा और वास्तविक समय में नए इमेजिंग सत्रों को ट्रैक करेगा। जब नई छवियां उपलब्ध होंगी, तो ईमेल सूचनाएं स्वचालित रूप से भेजी जाएंगी।क्रिस्टलीकरण प्लेटों से छवियों को देखने के लिए, प्लेट्स मेनू खोलें और नमूने के लिए नेविगेट करें। पिछले इमेजिंग सत्र को देखने के लिए देखें पर क्लिक करें या एक अलग इमेजिंग सत्र का चयन करने और ड्रॉप इतिहास की जांच करने के लिए विस्तार प्रतीक पर क्लिक करें। चयनित परियोजना के लिए नमूनों को फ़िल्टर करना।विशिष्ट परियोजना बॉक्स पर क्लिक करें। अधिकांश टेबल कॉलम के लिए खोज कार्य भी उपलब्ध हैं। क्रिस्टलीकरण प्रयोगों के परिणामों का मूल्यांकन और स्कोर करने के लिए, प्लेट व्यू इंटरफेस का चयन करें, और क्रिस्टलीकरण प्लेटों की विभिन्न दीवारों के माध्यम से नेविगेट करें।इमेज टाइप का चयन करें और इमेज क्वालिटी का चयन करें या स्कोर रिकॉर्ड करें। व्यू इंटरफेस क्रिस्टलीकरण समाधान की संरचना सहित क्रिस्टलीकरण प्रयोगों के लिए उपयोग किए जाने वाले सभी प्रयोगात्मक मापदंडों को भी प्रदान करता है। प्रारंभिक स्क्रीनिंग के माध्यम से पहचानी गई प्राथमिक हिट स्थितियों के आधार पर क्रिस्टल ऑप्टिमाइज़ेशन स्क्रीन डिजाइन करने के लिए, परिष्करण मेनू खोलें और स्क्रीन उप मेनू का चयन करें।प्लेट प्रकार, स्टॉक समाधान या ढाल विन्यास का चयन करें जो प्रयोगात्मक डिजाइन को सबसे अच्छा फिट करते हैं। CRIMS को फॉर्मेक्टर रोबोट फॉर्मूलेट्रिक्स के साथ सीधे संगत फ़ाइल को आउटपुट करने के लिए पूछना संभव है ताकि स्क्रीन को स्वचालित रूप से प्लेट में पिपेट किया जा सके या प्रिंट करने योग्य दस्तावेज़ को आउटपुट किया जा सके लेकिन मैनुअल ऑपरेशन के लिए वॉल्यूम। एक बार क्रिस्टल एक्स-रे विवर्तन प्रयोगों की पहचान के लिए उपयुक्त है, प्लेट व्यू इंटरफेस पर नेविगेट करें और सही क्रिस्टलीकरण ड्रॉप के अनुरूप छवि का चयन करने के लिए पूर्व संग्रहीत स्कोर का उपयोग करें।क्रिस्टल डायरेक्ट हार्वेस्टर रोबोट से एक स्वचालित क्रिस्टल हार्वेस्टिंग योजना रिकॉर्ड करने के लिए क्रिस्टल हार्वेस्टिंग पर क्लिक करें। CRIMS स्वचालित रूप से रिकॉर्ड और काटा क्रिस्टल के स्थान या तो रीढ़ या इकाई पक में स्टोर करेगा । इसके बाद, ऑपरेटरों कि हमारी सुविधा इमेजर्स से कटाई की योजना के साथ प्लेटों को हटा देगी और उन्हें क्रिस्टलडायरेक्ट रोबोट में स्थानांतरित कर देगी।क्रिस्टल हार्वेस्टिंग पूरा होने के बाद, नमूनों वाले पक को सीएक्स 100 देवर में रखा जाता है या आपकी पसंद के सिंक्रोट्रॉन में स्थानांतरित कर दिया जाता है। क्रायो कूल्ड नमूनों का निरीक्षण करने के लिए, क्रिस्टल मैनेजर मेनू खोलें और काटे गए क्रिस्टल का चयन करें। कटाई प्रक्रिया की छवियां, काटा क्रिस्टल के साथ पिन की छवियों सहित वहां उपलब्ध हो जाएगा ।एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण के लिए नमूना लदान बनाने के लिए, शिपमेंट्स मेनू खोलें और ब्याज के सिंक्रोट्रॉन और बैग नंबर का चयन करने के लिए शिपमेंट बनाने पर क्लिक करें। पूरी तरह से स्वचालित बीमलाइन पर डेटा संग्रह के साथ-साथ पूर्वनिर्धारित मापदंडों का समर्थन करने के लिए टिप्पणियां भी दर्ज की जा सकती हैं। HDX लैब भी पूरी तरह से स्वचालित बड़े पैमाने पर टुकड़े स्क्रीनिंग के लिए उपयोग प्रदान करता है ।स्वचालित डेटा प्रसंस्करण के लिए CRIMS संसाधन और वैश्विक चरणबद्ध सॉफ्टवेयर, पाइपलाइन पाइप ड्रीम के आधार पर पहचान को हिट करें, एक ही परियोजना में सैकड़ों से हजारों डेटासेट पर परिणामों का तेजी से मूल्यांकन और प्राथमिकता देना संभव बनाते हैं। CRIMS सिंक्रोट्रॉन सूचना प्रबंधन प्रणालियों के साथ संचार करता है और वास्तविक विवर्तन प्रयोगों के बारे में जानकारी प्राप्त करता है। क्रिस्टल मैनेजर मेनू खोलें और सारांश जानकारी और सिंक्रोट्रॉन में प्रारंभिक डेटा प्रसंस्करण के परिणामों को देखने के लिए क्रिस्टल विवर्तन डेटा का चयन करें।इस प्रतिनिधि विश्लेषण में, विभिन्न प्रोटीन की संरचनात्मक पहचान के लिए, स्वचालित क्रिस्टलोग्राफी पाइपलाइनों का प्रदर्शन किया गया था। जैसा कि देखा गया है, क्रिस्टल स्क्रीनिंग अनुकूलन और विवर्तन मापन के तेजी से उत्तराधिकार के लिए धन्यवाद, एक रोगजनक जीवाणु से प्रोटीज के तीन अलग-अलग पुष्टिकरण राज्यों की पहचान बहुत कम समय में की गई थी। इस पाइपलाइन को हाल ही में टुकड़ों की पहचान के लिए भी लागू किया गया था, जो ट्राइपानोसोमा ब्रूसी के कई अलास्टेरिक साइटों में सक्रिय होने के लिए दोनों को बाध्य करता था।फारनेसिल पायरोफोस्फेट परजीवी के एक प्रमुख एंजाइम को संश्लेषित करता है जिससे मानव अफ्रीकी ट्राइपानोसोमियासिस होता है। यह प्रक्रिया क्रिस्टल विकास और माप के बीच देरी को कम करती है, प्रगति को तेज करती है। यह वैज्ञानिकों को क्रिस्टल हैंडलिंग और बीमलाइन ऑपरेशन प्रतिपादन क्रिस्टलोग्राफी जैसे जटिल संचालन से भी मुक्त करता है, जो गैर-विशेषज्ञों के लिए अधिक सुलभ है ।यह दृष्टिकोण अनुवाद अनुसंधान को बढ़ावा देने और फिर दवा की खोज की प्रक्रिया को गति देने में योगदान कर सकता है । लक्ष्यों की एक बड़ी संख्या के खिलाफ बेहतर और सुरक्षित दवाओं के विकास में योगदान ।

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Preparation and Delivery of Protein Microcrystals in Lipidic Cubic Phase for Serial Femtosecond Crystallography

तैयारी और सीरियल गुजरने क्रि लिए lipídic घन चरण में प्रोटीन microcrystals की डिलिवरी

Membrane proteins (MPs) are essential components of cellular membranes and primary drug targets. Rational drug design relies on precise structural ...

Automated Protocols for Macromolecular Crystallization at the MRC Laboratory of Molecular Biology

आणविक जीवविज्ञान की MRC प्रयोगशाला में Macromolecular क्रिस्टलीकरण के लिए स्वचालित प्रोटोकॉल

When high quality crystals are obtained that diffract X-rays, the crystal structure may be solved at near atomic resolution. The conditions to crystallize ...

Characterization of Glycoproteins with the Immunoglobulin Fold by X-Ray Crystallography and Biophysical Techniques

एक्स-रे क्रि और भौतिक तकनीकों द्वारा Immunoglobulin गुना के साथ नच का लक्षण वर्णन

Glycoproteins on the surface of cells play critical roles in cellular function, including signalling, adhesion and transport. On leukocytes, several of ...

Preparation of Chloroplast Sub-compartments from Arabidopsis for the Analysis of Protein Localization by Immunoblotting or Proteomics

Immunoblotting या प्रोटियोमिक् द्वारा प्रोटीन स्थानीयकरण के विश्लेषण के लिए Arabidopsis से Chloroplast उप-डिब्बों की तैयारी

Chloroplasts are major components of plant cells. Such plastids fulfill many crucial functions, such as assimilation of carbon, sulfur and nitrogen as ...

Structure Solution of the Fluorescent Protein Cerulean Using MeshAndCollect

MeshAndCollect का उपयोग कर फ्लोरोसेंट प्रोटीन सेरुलियन की संरचना समाधान

X-ray crystallography is the major technique used to obtain high resolution information concerning the 3-dimensional structures of biological ...

Fully Autonomous Characterization and Data Collection from Crystals of Biological Macromolecules

पूरी तरह से स्वायत्त लक्षण वर्णन और जैविक Macromolecules के क्रिस्टल से डेटा संग्रह

High-brilliance X-ray beams coupled with automation have&#160;led to the use of synchrotron-based macromolecular X-ray crystallography (MX) beamlines for ...

Translating Ribosome Affinity Purification (TRAP) for RNA Isolation from Endothelial Cells In Vivo

Translating Ribosome Affinity Purification TRAP for RNA Isolation from Endothelial Cells In Vivo

वीवो में एंडोथेलियल सेल से आरएनए अलगाव के लिए रिबोसोम एफ़िनिटी शुद्धि (टीआरईआरई) का अनुवाद

Many studies have been limited to using in vitro cellular assays and whole tissues or isolating of specific cell types from animals for in vitro analysis ...

Cell Culture on Silicon Nitride Membranes and Cryopreparation for Synchrotron X-ray Fluorescence Nano-analysis

सिलिकॉन नाइट्राइड झिल्ली और सिंक्रोट्रॉन एक्स-रे फ्लोरेसेंस नैनो-विश्लेषण के लिए क्रायोतैयारी पर सेल कल्चर

Very little is known about the distribution of metal ions at the subcellular level. However, those chemical elements have essential regulatory functions ...

Analysis of SEC-SAXS data via EFA deconvolution and Scatter

ईएफए डीकॉन्वोल्यूशन और स्कैटर के माध्यम से एसईसी-एसएक्सएस डेटा का विश्लेषण

BioSAXS is a popular technique used in molecular and structural biology to determine the solution structure, particle size and shape, surface-to-volume ...