本文中描述了一种机器人的方法,在使用大分子X-射线晶体结构的测定中使用的脂质中间相为高通量膜蛋白结晶。 3个机器人能处理粘性和粘蛋白载货中间相积分的方法进行了介绍。
膜蛋白的结构与功能的研究极大地受益于高分辨率的3-D结构的类型通过大分子的X射线晶体(MX)。 MX的一个重要成分,是理想的衍射高质量晶体的稳定供应。内的内消旋或脂质立方相(LCP)的膜蛋白结晶的方法是可用于膜蛋白结晶的几种方法之一。它使得使用的共连续的中间相,在晶体生长。作为一种方法,它有一些引人注目的成功后期,已经引起了人们的关注与兴趣使用它的许多研究小组现在。相关的挑战的方法之一是,主机中间相是非常粘稠,粘,让人联想起了厚厚的牙膏。因此,在一个可重复的方式小批量结晶井手动分配需要技巧,耐心和稳健的手。一种协议,用于做举ST开发的膜结构与功能的生物(MS&FB)1〜3 组 。朱庇特视频文章描述的方法是1,4。
本手册的方法建立中尺度试验具有明显的优势与特色的应用程序,,如水晶优化和衍生。但它确实患有低通量的方法。在这里,我们展示了机器人表演观结晶试验的协议。一个机器人提供的优势,速度,准确性,精密化,小型化,能够长时间连续工作下可被视为恶劣条件下,如在黑暗中,在还原气氛中或高或低的温度下。 一个机器人观 ,正确使用时,可以大大提高生产力促进结晶,这是一个缓慢的步骤中的膜蛋白的结构和功能研究整体结构确定管道。
在这个视频文章中,我们演示了如何使用三种市售的机器人,可以免除的粘性和粘性的中间相不可或缺的观 crystallogenesis,。第一个机器人开发在MS&FB 5,6组。另外两个最近成为这里包括的完整性。
在本文中涉及的协议的概述示于图1,所有的操作均在室温(〜20℃)的环境条件下进行。
在这个视频文章中,我们已经演示了如何使用机器人自动设置在观结晶试验在96孔玻璃夹层板使用蛋白质充满油脂的中间相。在这项工作中所用的机器人专门设计的,包括一个正排量玻璃注射器的粘性和粘性的中间相的纳升体积的准确和可重复的交付,作为最初描述7。
机器人的准确度和精确度是很重要的功能。然而,这些特征的程度和规律,机器人的性能进行评估和校准。不用说, 机器人的性能应该被评估,而单 独的板正在设立 。这是不恰当的假设,机器人将完美,离开了机器人在无人值守的情况下运行。周到和细心的经营者应在POS银行足球比赛要注意通过声音或东西时不正常工作,并立即纠正的外观。此外, 应该仔细检查每块板,经眼的均匀性以及内容尽快的密封板和在它之前放好结晶试验 。这应该只需要几秒钟来执行,并且可以做到,而下盘被加载。注意到,例如,特定井未正确填写可能突出一定的沉淀剂的分配尖端发生故障的事实。应交付的中间相被看作是不规则的,相关的故障项目,必须立即予以纠正。通过在组注意到这些问题,并作出相应的调整,将节省时间和材料,包括宝贵的脂质和膜蛋白。如果成像器是用来跟踪晶体生长,准确度和精确度也可以被监测,在成像过程中。例如,系统的问题,跌落或丸剂位置的成像表明,什么是不正确和,纠正行动上游某处的协议是必要的。
的利益,可靠的性能,因此机器人必须在定期校准和需要。校准应包括交付以及丸和沉淀放置在井的沉淀和中间相的音量。很明显,只要有可能,应校准使用卷和材料,类似那些在此期间所覆盖的质量控制工作进行的试验中,将用于完成。
同样重要的校准也是如此有库存的机器人零部件及用品供应充足。灾难和意外故障,堵塞和崩溃也时有发生。在这样的情况下,具有提供一个替换沉淀剂交付小费,例如,可能意味着一个极有价值的膜蛋白质制剂,因为它应该使用不被浪费。
的机器人的一些优点包括这样的事实,它将工作基本上连续的,它并没有患有或“抱怨”疲劳。机器人也可以用作不被视为人类友好的条件下,如在黑暗中,在控制的照明和环境条件,并且在极端的温度。在这篇文章中表现出的机器人〜20℃的环境条件下使用但是,也有蛋白质和项目,需要非环境温度,控制光11,12和氧化性或还原性环境13。所有这些都可以被照顾,相对容易,使用时的结晶机器人。
在早期的朱庇特视频文章中,我们演示了如何结晶实验的中尺度方法手动设置1。最小量的中间相可省去用手可靠有限公司by的视力,稳定霸道的人设立的试验。根据我们的经验,大量的中间相低至100 NL很容易处理。我们知道,一个实验室中手动分配的默认音量大约是40 NL。然而,相当小的体积可以使用机器人。另外,我们已经表明,机器人14可省去中间相体积低至550皮升。从这项工作进一步小型化的机器人,很明显,是可能的,如果实施的话,会导致宝贵的膜蛋白需要进行结晶试验的数量大量减少。
在这段视频中的文章,三种市售机器人被用来证明使用脂质介孔高通量膜蛋白结晶。其中第一个被开发的MS&FB集团根据我们的经验,设立审判手动,如在朱庇特1712 1。这是仪器MENT我们有最熟悉和当前文章的大部分被用于其使用。另外两个机器人示范MS&FB的时候写的文章,在这里的利益,完整性和相关的画面。所有这三个机器人使用非常相同的中间相分配系统,其中的本质特征是一种容积式玻璃注射器5,7。它们的不同之最显著方面的沉淀交付。机器人1和2可以同时免除沉淀剂为8个孔,在一个时间的结晶板的一个单列。相比之下,机器人分配沉淀所有96个解决方案,在一个单一的行动。机器人2是唯一的工具,用一次性沉淀分配技巧。有其优点和缺点,不同的乐器依赖于特定的应用相关,这些都不会在这里详细阐述。我只想说,所有这三个工作,并产生了晶体的我mbrane蛋白在中观法。
生物大分子晶体结构测定的整个过程的下一个步骤是收割和低温冷晶体板设立此视频文章中所描述的记录和处理X射线衍射。这些主题均包含在单独的朱庇特的这一系列文章中1,15。
The authors have nothing to disclose.
有很多谁促成了这一工作,大部分是从膜的结构和功能的生物集团,无论是过去和现在的成员。我们致以热烈的感谢和赞赏。这项工作是支持的,部分资金从科学基金会爱尔兰(07/IN.1/B1836人),美国国立卫生研究院(GM75915,P50GM073210的和U54GM094599),FP7 COST行动CM0902。
Name of reagent | Company | Catalogue number | Components |
Brayer (roller) | Fisher Scientific | 50820937 | Tool |
Gas-tight syringes | Hamilton | 81030 | Tool |
Glass coverslips | Marienfeld | 01029990911 | Disposable |
Glass plates | Marienfeld | 1527127092 | Disposable |
Gryphon LCP Robot | Art Robbins | NA | Tool |
In meso robot | Anachem/Gilson | NA | Tool |
Lab notebook | Various | NA | Tool |
Mosquito LCP Robot | TTP Labtech | NA | Tool |
Perforated double-stick spacer tape | Saunders Corporation (hole-punched) | customized | Disposable |
Precipitant solutions | Various | Various | Reagent |
Purified water | Millipore | NA | Reagent |
Rain-X | Shell Car Care | 80199200 | Reagent |
Syringe tips | Hamilton | 7770-020 (gauge 22) | Tool |
Tissues | Various | Various | Disposable |
Water bottle | various | NA | Reagent |