An on-demand, drop-on-drop method for studying enzyme catalysis by serial crystallography - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Nature Communications Année : 2021

An on-demand, drop-on-drop method for studying enzyme catalysis by serial crystallography

Agata Butryn
  • Fonction : Auteur
Philipp Simon
  • Fonction : Auteur
Pierre Aller
  • Fonction : Auteur
Philip Hinchliffe
  • Fonction : Auteur
Ramzi Massad
  • Fonction : Auteur
Gabriel Leen
  • Fonction : Auteur
Catherine Tooke
  • Fonction : Auteur
Isabel Bogacz
  • Fonction : Auteur
In-Sik Kim
  • Fonction : Auteur
Asmit Bhowmick
  • Fonction : Auteur
Aaron Brewster
  • Fonction : Auteur
Nicholas Devenish
  • Fonction : Auteur
Jos Kamps
  • Fonction : Auteur
Pauline Lang
  • Fonction : Auteur
Patrick Rabe
  • Fonction : Auteur
Danny Axford
John Beale
  • Fonction : Auteur
Bradley Davy
  • Fonction : Auteur
Ali Ebrahim
  • Fonction : Auteur
Selina Storm
  • Fonction : Auteur
Tiankun Zhou
  • Fonction : Auteur
Shigeki Owada
Rie Tanaka
  • Fonction : Auteur
Kensuke Tono
Gwyndaf Evans
  • Fonction : Auteur
Robin Owen
  • Fonction : Auteur
Frances Houle
  • Fonction : Auteur
Nicholas Sauter
  • Fonction : Auteur
Christopher Schofield
  • Fonction : Auteur
James Spencer
  • Fonction : Auteur
Vittal Yachandra
  • Fonction : Auteur
Junko Yano
  • Fonction : Auteur
Jan Kern
  • Fonction : Auteur
Allen Orville
  • Fonction : Auteur

Résumé

Serial femtosecond crystallography has opened up many new opportunities in structural biology. In recent years, several approaches employing light-inducible systems have emerged to enable time-resolved experiments that reveal protein dynamics at high atomic and temporal resolutions. However, very few enzymes are light-dependent, whereas macromolecules requiring ligand diffusion into an active site are ubiquitous. In this work we present a drop-on-drop sample delivery system that enables the study of enzyme-catalyzed reactions in microcrystal slurries. The system delivers ligand solutions in bursts of multiple picoliter-sized drops on top of a larger crystal-containing drop inducing turbulent mixing and transports the mixture to the X-ray interaction region with temporal resolution. We demonstrate mixing using fluorescent dyes, numerical simulations and time-resolved serial femtosecond crystallography, which show rapid ligand diffusion through microdroplets. The drop-on-drop method has the potential to be widely applicable to serial crystallography studies, particularly of enzyme reactions with small molecule substrates.
Fichier principal
Vignette du fichier
2021_Butryn_Nature_Commun.pdf (2.43 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte

Dates et versions

hal-03313024 , version 1 (26-11-2021)

Licence

Paternité

Identifiants

Citer

Agata Butryn, Philipp Simon, Pierre Aller, Philip Hinchliffe, Ramzi Massad, et al.. An on-demand, drop-on-drop method for studying enzyme catalysis by serial crystallography. Nature Communications, 2021, 12 (1), ⟨10.1038/s41467-021-24757-7⟩. ⟨hal-03313024⟩
76 Consultations
33 Téléchargements

Altmetric

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More