シンクロトロン放射源での微結晶の高粘度インジェクターベースのピンクビームシリアル結晶学

シンクロトロン放射源での最初の成功した連続結晶（SX）実験以来、このアプローチの人気は成長し続けており、第3世代のシンクロトロンが希少なX線フリーエレクトロンレーザー源の実行可能な代替品であることを示しています。シンクロトロン放射フラックスは、データ分析の複雑さまである程度のコストで帯域幅（「ピンクビーム」条件）の中程度の増加により、約100倍増加する可能性があります。ここでは、最初の高粘度インジェクターベースのピンクビームSX実験を報告します。プロテイナーゼK（PK）およびA2Aアデノシン受容体（A2AAR）の構造は、それぞれ4および24の連続した100 PS X線パルス曝露を使用して、1.8および4.2Åの分解能に対して決定されました。強力なPKデータは既存のLAUEアプローチを使用して処理されましたが、A2AARデータが弱くなるには、代替のデータ処理戦略が必要でした。この実現可能性のデモンストレーションは、世界中のピンクビームシンクロトロンビームラインでリアルタイムの構造変化を研究するために、マイクロ結晶を使用した時間分解実験の新しい機会を提供します。

Since the first successful serial crystallography (SX) experiment at a synchrotron radiation source, the popularity of this approach has continued to grow showing that third-generation synchrotrons can be viable alternatives to scarce X-ray free-electron laser sources. Synchrotron radiation flux may be increased ∼100 times by a moderate increase in the bandwidth ('pink beam' conditions) at some cost to data analysis complexity. Here, we report the first high-viscosity injector-based pink-beam SX experiments. The structures of proteinase K (PK) and A2A adenosine receptor (A2AAR) were determined to resolutions of 1.8 and 4.2 Å using 4 and 24 consecutive 100 ps X-ray pulse exposures, respectively. Strong PK data were processed using existing Laue approaches, while weaker A2AAR data required an alternative data-processing strategy. This demonstration of the feasibility presents new opportunities for time-resolved experiments with microcrystals to study structural changes in real time at pink-beam synchrotron beamlines worldwide.