La cristallographie à température ambiante permet de mieux appréhender la dynamique physiologique des protéines que la cristallographie à température cryogénique
Contact : Sylvain Engilberge & Antoine Royant
La cristallographie macromoléculaire résolue en temps (RT-MX) aux synchrotrons a longtemps été limitée à l’utilisation de la technique de diffraction Laue, ne donnant des résultats, certes impressionnants, que pour une poignée de systèmes biologiques. L’arrivée récente des lasers à électrons libres (XFEL) a redynamisé le domaine en favorisant le développement de la cristallographie sérielle, qui consiste à constituer un jeu de données de diffraction complet à partir de clichés uniques obtenus à partir de dizaines de milliers de microcristaux traversant un faisceau de rayons X pulsé. Le développement associé des techniques d’injection de cristaux couplé à celui de détecteurs de rayons X rapides et à très faible niveau de bruit, ont contribué au renouveau de la TR-MX aux synchrotrons, en commençant par la généralisation de la cristallographie macromoléculaire à température ambiante. Nous utilisons et développons des méthodes en TR-MX aux synchrotrons et aux XFEL, tout particulèrement la spectroscopie résolue en temps au laboratoire icOS Lab.
Publications marquantes :
1. Aumonier S, Engilberge S, Caramello C, Gotthard G, Leonard GA, Mueller-Dieckmann C, Royant A (2022) Slow protein dynamics probed by time-resolved oscillation crystallography at room temperature. IUCrJ 9, 756-767 (2022)
2. Maestre-Reyna M, Yang CH, Nango E, Huang WC, Putu EPGN, Wu WJ, Wang PH, Franz-Badur S, Saft M, Emmerich HJ, Wu HY, Lee CC, Huang KF, Chang YK, Liao JH, Weng JH, Gad W, Chang CW, Pang A, Sugahara M, Owada S, Hosokawa Y, Joti Y, Yamashita A, Tanaka R, Tanaka T, Fangjia L, Tono K, Hsu KC, Kiontke S, Schapiro I, Spadaccini R, Royant A, Yamamoto J, Iwata S, Essen LO, Bessho Y, Tsai MD. Serial crystallography captures dynamic control of sequential electron and proton transfer events in a flavoenzyme. Nat. Chem. 14, 677-685 (2022)
3. Ultrafast structural changes within a photosynthetic reaction centre. Dods R, Båth P, Morozov D, Gagnér VA, Arnlund D, Luk HL, Kübel J, Maj M, Vallejos A, Wickstrand C, Bosman R, Beyerlein KR, Nelson G, Liang M, Milathianaki D, Robinson J, Harimoorthy R, Berntsen P, Malmerberg E, Johansson L, Andersson R, Carbajo S, Claesson E, Conrad CE, Dahl P, Hammarin G, Hunter MS, Li C, Lisova S, Royant A, Safari C, Sharma A, Williams GJ, Yefanov O, Westenhoff S, Davidsson J, DePonte DP, Boutet S, Barty A, Katona G, Groenhof G, Brändén G, Neutze R (2021) Nature 589, 310-314
4. Millisecond time-resolved serial oscillation crystallography of a blue-light photoreceptor at a synchrotron. Aumonier S, Santoni G, Gotthard G, von Stetten D, Leonard GA, Royant A (2020) IUCrJ 7, 728-736
5. Specific radiation damage is a lesser concern at room temperature. Gotthard G, Aumonier S, De Sanctis D, Leonard G, von Stetten D, Royant A (2019) IUCrJ 6, 665-680