MiTeGen：In Situ結晶板

隨着X射線晶體學在結構生物學中的重要性日益增加，高分辨率蛋白質結構解析成爲了理解蛋白質功能、配體結合及動態變化的關鍵手段。然而，獲取高質量衍射晶體仍然是一個挑戰，特別是當需要避免傳統冷凍方法對晶體結構可能產生的負面影響時。冷凍法雖然提高了晶體的穩定性和衍射數據的質量，但也可能凍結了某些功能相關的氨基酸構象，從而限制了對蛋白質在生理條件下動態結構的理解。

近年來，非冷凍條件下的室溫晶體學研究（Room Temperature Crystallography, RTC）逐漸受到重視。RTC不僅有助于捕捉更接近生理條件下的蛋白質結構，還能避免冷凍帶來的潛在問題，如晶體脫水、輻射損傷等。本文（Crystallization and In Situ Room Temperature Data Collection Using the Crystallization Facility at Harwell and Beamline VMXi, Diamond Light Source）介紹了一種基于Harwell的結晶設施和Diamond Light Source的VMXi光束線的室溫結晶及原位數據收集方法，提供了一種高效且自動化程度高的結構解析途徑。

實驗流程

1. 樣品准備與提交：研究者准備高度純化的蛋白質樣品，可選擇親自攜帶樣品到Harwell或郵寄樣品給工作人員代爲設置結晶實驗。

2. 結晶實驗：在Harwell結晶設施中，使用納米升結晶機器人進行結晶篩選和優化。根據研究者需求，設置合適的結晶條件（如蛋白質濃度、溫度、濕度等），並將結晶板放置在自動化成像儀器中監測晶體生長情況。

3. 數據收集：一旦晶體生長完成，結晶板被送至Diamond Light Source的VMXi光束線進行數據收集。光束線通過機器人臂自動加載結晶板，並使用機器學習算法自動識別晶體位置。研究者通過ISPyB界面選擇晶體並定義數據收集參數，光束線則自動收集高達60°旋轉的數據集。

4. 數據處理：收集的數據通過自動處理管道（如xia2.multiplex）進行合並和解析，生成高質量的結構數據。研究者可通過ISPyB界面訪問處理結果，並根據需要進一步手動處理數據。

晶體板中的序列晶體學：

(A) 結晶滴的光學圖像，白色框表示感興趣區域。

(B) 定義網格掃描點。

(C) 顯示衍射的熱圖。

(D) 來自超過9000個靜態衍射圖案的序列晶體學數據集產生的電子密度圖。

MiTeGen品牌的In Situ結晶板（cat#InSitu-01CL-40）在實驗中發揮了關鍵作用。這些結晶板專爲VMXi光束線設計，允許直接在結晶環境中測量晶體衍射數據，無需將晶體從原始環境中取出。這不僅避免了晶體在處理過程中可能受到的損傷，還提高了數據收集的效率和質量。In Situ-1型96孔板具有以下優點：

兼容性強：與VMXi光束線的設計完美匹配，確保數據收集的准確性和穩定性。

高通量：支持同時處理多個樣品，提高實驗效率。

減少幹擾：允許在晶體生長的原始環境中進行數據收集，減少了晶體處理過程中可能引入的幹擾因素。

易于操作：板的設計和友好的界面使得實驗設置和數據收集過程變得簡單快捷。

本文介紹了一種結合Harwell結晶設施和Diamond Light Source VMXi光束線的高效室溫晶體學研究方法。該方法通過原位結晶和數據收集技術，避免了傳統冷凍方法帶來的問題，並提高了數據的質量和可靠性。MiTeGen品牌的InSitu系列結晶板作爲實驗中的重要工具，通過其設計上的優化和兼容性，爲室溫晶體學研究提供了有力支持。通過該方法，研究人員能夠快速獲得高質量的室溫晶體結構數據，進而深入理解蛋白質的結構、功能和動態變化。此外，該方法還具有廣泛的適用性，可用于多種類型的蛋白質和配體研究，爲結構生物學和藥物發現領域提供了有力工具。

未來，隨着技術的不斷進步和應用領域的不斷拓展，室溫晶體學研究有望在更多領域發揮重要作用，推動科學研究的深入發展。