여기가 macromolecular X-선 결정학을 사용하여 구조 결정에 사용 lipidic mesophases의 막 단백질의 높은 처리량 결정에 로봇 접근 방식을 설명합니다. 방법 통합 점성과 끈적 끈적한 단백질을이고 mesophase을 처리 할 수있는 로봇을 소개합니다.
막 단백질의 구조 기능 연구는 크게 macromolecular X-선 결정학 (MX)를 통해 제공되는 유형의 사용 가능한 고해상도 3-D 구조를 갖는 혜택을 누리 실 수 있습니다. MX의 필수 요소가 이상적으로 회절 품질의 결정을 안정적으로 공급합니다. meso 또는 막 단백질을 crystallizing에 대한 lipidic 입방 단계 (LCP) 메소드의는 막 단백질을 crystallizing에 사용할 수있는 여러 가지 방법 중 하나입니다. 이 결정을 성장하기에 bicontinuous mesophase을 사용합니다. 방법으로, 늦었의 일부 멋진 성공을 가지고 지금 그것을 사용에 관심이 많은 연구 그룹과 많은 관심을 받고있다. 방법과 관련된 문제 중 하나는 호스팅 mesophase은 두꺼운 치약을 연상 매우 점성하고 끈적 때문입니다. 따라서, 결정화 우물에 작은 볼륨의 재현 방식으로 수동으로 분배하는 기술, 인내와 꾸준한 손을 필요로합니다. 주 일을하기위한 프로토콜막 기능 및 구조 생물학 (MS & FB) 그룹 1-3에 개발 된 ST. 방법을 설명 주피터 비디오 기사를 이용하실 수 1,4 수 있습니다.
meso 시험에서 설정하는 수동 방식은 크리스탈 최적화 및 derivatization와 같은 전문 응용 프로그램과 별개의 장점을 가지고 있습니다. 그것은 그러나 낮은 처리량 방법이되는 것을 고통 않습니다. 여기, 우리는 robotically meso의 결정화 시험에서 수행하기위한 프로토콜을 보여줍니다. 로봇은 속도, 정확성, 정밀, 소형화 및 감소 분위기 속에서 또는 낮거나 높은 온도에서 같은 어둠 속에서 같은 적대적 조건으로 간주 될 수 있습니다 무엇에 따라 오랜 기간 동안 지속적으로 일을 할 수있는 장점을 제공합니다. 제대로 사용 meso 로봇에 크게의 느린 단계 중 하나입니다 결정을 촉진하여 막 단백질 구조의 생산성과 기능 연구를 향상시킬 수 있습니다전체 구조 결정 파이프 라인.
이 비디오 문서에서는, 우리는 meso의 crystallogenesis의에 통합 점성과 끈적 mesophase을 투여 할 수있는 세 상용 로봇의 사용을 보여줍니다. 첫 번째 로봇은 MS & FB 그룹 5,6에서 개발되었습니다. 다른 두 사람은 최근 사용할 수있게하고 완성도를 위해 여기에 포함되어 있습니다.
이 문서에서 다루는 프로토콜의 개요는 그림 1에 표시됩니다. 모든 조작은 실내 온도 (~ 20 ° C) 주변 조건에서 수행되었다.
이 동영상 글에서 우리는 자동으로 단백질을이고 lipidic mesophase를 사용하여 96 – 웰 유리 샌드위치 플레이트에 meso의 결정화 시험에 설정하는 로봇을 사용하는 방법을 보여주고 있습니다. 이 작품에 사용 된 로봇은 특별히 원래 7 설명한 바와 같이, 점성과 끈적 mesophase의 nanoliter 볼륨의 정확한 재현 배달에 대한 긍정적 인 변위 유리 주사기를 포함하도록 설계되었습니다.
정확성과 정밀도 로봇의 중요한 특징입니다. 그러나, 이러한 특성은 로봇 성능 평가 및 교정이 수행에 대한 학위와 규칙에 불과합니다. 그것은 개인 접시가 설정되고있는 동안 로봇의 성능을 평가해야한다고 말할 필요도 없죠. 이 로봇이 완벽하게 작동하고 자동 실행 로봇을 떠나 있다고 가정하는 것이 적절하지 않습니다. 세심하고주의 깊은 연산자는 POS에 있어야ition는 소리 나 무언가가 제대로 작동되지 않고 즉시 해결을 위해 모양으로 유의합니다. 또한 각 플레이트는 신중하게 즉시 플레이트가 봉인되어뿐만 내용의 균일을 위해 눈으로 검사해야합니다 그리고 그것은 결정화 실험 교도소에되기 전에. 이것은 다음 판을로드하는 동안 몇 초 수행하고 수행 할 수 있습니다 필요합니다. 알았어 예를 들어, 특정 우물이 제대로 작성되지 않는다는 것은 특정 침전제 분배 팁이 제대로 작동 있다는 사실을 강조 할 수 있습니다. mesophase의 게재가 불규칙적으로 볼 수 경우, 해당 결함있는 항목은 즉시 수정해야합니다. 이러한 문제를 지적하고 설정시 관련 조정을에 의해 가치가 지질과 막 단백질을 포함한 시간과 자료를 저장합니다. 영상은 크리스탈의 성장을 추적하는 데 사용하는 경우, 정확도 및 정밀도는 이미징 동안 모니터링 할 수 있습니다. 드롭 또는 bolus로 예를 들어, 체계적인 문제영상의 위치는 뭔가 옳지 않다고과 프로토콜 곳에서 상류 시정 조치가 필요한 것으로 나타났습니다.
신뢰할 수있는 성능의 이익에 따라서 로봇은 정기적 인 일정에 따라 조정해야하며 필요에 따라. 교정은 침전제와 잘에 bolus와 침전제 배치뿐만 아니라 제공 mesophase의 볼륨을 포함해야합니다. 물론, 가능한 보정 품질 관리 운동이 적용 기간에 실시한 시험에 사용되는 것과 유사한 볼륨과 재료를 사용하여 수행해야합니다.
보정만큼이나 중요 그래서 너무 재고 로봇 부품 및 소모품의 적절한 공급하는 데 문제가 있다는 것을 의미합니다. 치명적인와 예기치 않은 오류, 폐색과 충돌이 발생하고 작업을 수행 할 수 있습니다. 이러한 경우, 사용할 수있는 대체 침전제 배달 팁을 가지고 예를 들어, 매우 귀중한 막 단백질 준비가 그것을 정상적으로 사용되는 의미와 수낭비하지 않습니다.
로봇의 장점 중 일부는 본질적으로 끊임없이 노력하고 피로 '의 불평'이나 고통을하지 않는 것이라는 사실이 포함되어 있습니다. 로봇은 제어 조명 및 환경 조건 하에서, 이러한 어둠 속에서 인간 친화적으로 간주되지 않습니다 조건에 따라 사용 및 온도의 극단에서 할 수 있습니다. 이 문서에서 보여준 로봇은 모든 ~ 20 ° C.에서 주위 조건에서 사용되었습니다 그러나, 단백질 및 비 주변 온도, 제어 빛 11,12 및 산화 또는 감소 환경 13 필요 프로젝트가 있습니다. 이러한 모든 결정 로봇이 사용되는 상대적으로 쉽게와에 대한 취사 할 수 있습니다.
이전 주피터 비디오 글에서 우리는 meso 방법에 의한 결정화 실험을 수동으로 하나 설정하는 방법을 보여 주었다. 손으로 안정적으로 투여 할 수 mesophase의 최소 볼륨은 B 제한됩니다시련을 설정하는 사람의 Y 시력 시각과 꾸준한 handedness. 우리의 경험에서, 100 NL의 낮은 mesophase의 볼륨은 쉽게 처리됩니다. 우리는 기본 볼륨 40 NL에 관한 수동으로 투여 실험실 하나 알고 있습니다. 그러나, 상당히 작은 볼륨은 로봇을 사용하여 가능합니다. 이와는 별도로, 우리는 550 picoliters의 낮은 mesophase 볼륨 robotically 14 투여 할 수 있습니다 것으로 나타났습니다. 그 작품에서 로봇 별도의 소형화가 구현하는 경우, 결정화 시험을 수행하기 위해 필요한 가치있는 막 단백질의 양에 큰 감소로 이어질 것이라고하는 것이 가능하다는 것을 분명했습니다.
이 비디오 문서에서는 세 상업적으로 이용 가능한 로봇 lipidic mesophases을 사용하여 높은 처리량 막 단백질 결정을 설명하는 데 사용되었습니다. 이 중 첫 번째로 목성 1,712 1에서 설명 수동으로 시련을 설정하는 경험을 바탕으로 MS & FB 그룹에서 개발되었습니다. 이 instru입니다ment 우리와 함께 대부분의 정통을 가지고 현재 기사의 일괄의 사용에 전념하고 있습니다. 다른 두 로봇은 문서가 작성된 및 관련 영상이 완성도의 이익에 여기에 포함되어있는 시간에 MS & FB 그룹의 시범에 있었다. 세 로봇은 매우 동일한 mesophase 분배 시스템, 긍정적 인 변위 유리 주사기 5,7 인의 필수 기능을 사용합니다. 그들은 침전제 공급에 관한 가장 크게 다릅니다. 로봇 1과 2는 8 우물, 한 번에 결정 플레이트에 하나의 칼럼으로 동시에 침전제을 투여 할 수 있습니다. 반면, 로봇 3 하나의 행동의 모든 96 침전제 솔루션을 dispenses. 로봇 2 일회용 침전제 분배 팁 유일한 악기입니다. 특정 응용 프로그램에 따라 다른 악기와 관련된 찬반 양론이 있습니다;이 여기에 정교되지 않습니다. 그 세 가지 일을 말하면 나 같은 결정을 생산했습니다meso 방법에 의한 mbrane 단백질.
macromolecular의 결정학에 의해 구조 결정의 전체 프로세스의 다음 단계는 수확과 cryo-시원한 결정이 동영상을 문서에 설명 된대로 설정 접시에서하고 기록 그들과 과정을 X-선 회절에 있습니다. 이 항목은이 시리즈 1,15의 별도의 주피터 기사에서 다루고 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
이 작품에 공헌하고 대부분의 구조 막 및 기능 생물학 그룹, 과거와 현재 회원 모두에서 많은 사람이 있습니다. 모든 우리는 우리의 따뜻한 감사와 감사를 확장합니다. 이 작품은 과학 재단 (NSF) 아일랜드 (07/IN.1/B1836), 국립 보건원 (GM75915, P50GM073210 및 U54GM094599) 및 FP7 COST 액션 CM0902에서 교부금의 일부를 지원했다.
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 |