Röntgenstrukturanalyse

Arbeitsmethoden / Ausstattung

Für die Kristallisation unserer Proteine und Komplexe wenden wir je nach Versuchsaufbau verschiedene Kristallisationstechniken an, u. a.

• Sitting Drop
• Hanging Drop
• Microbatch under Oil

und nutzen entsprechend der Aufgabenstellung unterschiedliche Durchführungen, wie

• Co-Kristallisation
• Soaking
• Seeding

Routinemäßig stehen uns derzeit ca. 900 verschiedene Kristallisationsbedingungen zur Verfügung, die wir im nl- bis µl-Maßstab einsetzen.

Ausstattung
 

• NT8®-Kristallisationsroboter
  

Für die Kristallisationsprozesse nutzen wir derzeit drei verschiedene Temperaturen:

• - 4 °C, 13 °C, 20 °C

Die Analyse der Kristallisationsereignisse unserer Proteine und Komplexe erfolgt, entsprechend des Experimentes, entweder durch händische oder automatisierte Inspektion.

Alle Experimente verwalten wir in einem eigenen LIMS (Laborinformationssystem).

Ausstattung
 

• ROCK IMAGER® RI 182 (Durchlicht, UV, Polarisation)
• Stereomikroskop Leica S Apo
• Stereomikroskop Leica M205C
• 2 Peltier-Kühlbrutschränke IPP260eco

Aufbauend auf initialen Kristallisationsbedingungen optimieren wir diese Bedingungen um für die anschließende Datenaufnahme bestmöglich geeignete Kristalle zu erhalten.

Auch ist es uns möglich, vollständig eigene Kristallisationsscreen herzustellen.

Für diese Anwendungen steht uns unter anderem ein automatisiertes Dispensationssystem zur Verfügung.

Ausstattung
 

• FORMULATOR® 10

Für die erhaltenen Einkristalle (Proteinkristalle oder Kristalle »small molecules« ermitteln wir zunächst entsprechend geeignete Messbedingungen.

Anschließend nehmen wir in unseren Laboren, oder auch an anderen Messeinrichtungen, Datensätze von Röntgenbeugungsmustern (Diffraktionsbilder) auf.

Dies erfolgt zum Schutz der Proben bei kryogenen Temperaturen (meist 100 Kelvin), kann aber auch in situ bei Raumtemperatur erfolgen.

Ausstattung
 

• XtaLAB Synergy-R-Einkristalldiffraktometer (Kupfer-Drehanode)
• 4-Kreis-Kappa-Goniometer  
• HyPix-6000HE Hybrid Photon Counting (HPC) Detektor
• Cryostream 800 Tieftemperaturanlage
• Kristallisationsplattenadaptor XtalCheck-S für in situ Kristallisationsplatten-Screening   

• Small molecules

Anhand der aufgenommenen Röntgenbeugungsdaten rekonstruieren wir durch die Anwendung komplexer mathematischer Verfahren Elektronendichtekarten, die anschließend unter Nutzung verschiedener automatisierter und manueller Prozesse durch Molekülmodelle interpretiert werden.

Mit Hilfe dieser generierten Daten können wir konkrete Fragestellungen beantworten oder auch auf deren Grundlage weitere strukturbasierte Optimierungen von bspw. Antikörpern (»Biologicals«) oder Wirkstoffmolekülen (»small molecules«) vorschlagen.

• Small molecules
• Biologicals