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Data collection from crystals grown in microfluidic droplets
Acta Crystallographica Section D ( IF 2.6 ) Pub Date : 2022-07-21 , DOI: 10.1107/s2059798322004661 Gyorgy Babnigg 1 , Darren Sherrell 2 , Youngchang Kim 2 , Jessica L Johnson 1 , Boguslaw Nocek 1 , Kemin Tan 2 , Danny Axford 3 , Hui Li 1 , Lance Bigelow 1 , Lukas Welk 1 , Michael Endres 2 , Robin L Owen 3 , Andrzej Joachimiak 2
Acta Crystallographica Section D ( IF 2.6 ) Pub Date : 2022-07-21 , DOI: 10.1107/s2059798322004661 Gyorgy Babnigg 1 , Darren Sherrell 2 , Youngchang Kim 2 , Jessica L Johnson 1 , Boguslaw Nocek 1 , Kemin Tan 2 , Danny Axford 3 , Hui Li 1 , Lance Bigelow 1 , Lukas Welk 1 , Michael Endres 2 , Robin L Owen 3 , Andrzej Joachimiak 2
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Protein crystals grown in microfluidic droplets have been shown to be an effective and robust platform for storage, transport and serial crystallography data collection with a minimal impact on diffraction quality. Single macromolecular microcrystals grown in nanolitre-sized droplets allow the very efficient use of protein samples and can produce large quantities of high-quality samples for data collection. However, there are challenges not only in growing crystals in microfluidic droplets, but also in delivering the droplets into X-ray beams, including the physical arrangement, beamline and timing constraints and ease of use. Here, the crystallization of two human gut microbial hydrolases in microfluidic droplets is described: a sample-transport and data-collection approach that is inexpensive, is convenient, requires small amounts of protein and is forgiving. It is shown that crystals can be grown in 50–500 pl droplets when the crystallization conditions are compatible with the droplet environment. Local and remote data-collection methods are described and it is shown that crystals grown in microfluidics droplets and housed as an emulsion in an Eppendorf tube can be shipped from the US to the UK using a FedEx envelope, and data can be collected successfully. Details of how crystals were delivered to the X-ray beam by depositing an emulsion of droplets onto a silicon fixed-target serial device are provided. After three months of storage at 4°C, the crystals endured and diffracted well, showing only a slight decrease in diffracting power, demonstrating a suitable way to grow crystals, and to store and collect the droplets with crystals for data collection. This sample-delivery and data-collection strategy allows crystal droplets to be shipped and set aside until beamtime is available.
中文翻译：
从微流体液滴中生长的晶体收集数据
微流体液滴中生长的蛋白质晶体已被证明是用于存储、运输和连续晶体学数据收集的有效且稳健的平台，并且对衍射质量的影响最小。在纳升大小的液滴中生长的单个大分子微晶可以非常有效地利用蛋白质样品，并可以产生大量高质量的数据收集样品。然而，不仅在微流体液滴中生长晶体方面存在挑战，而且在将液滴传送到 X 射线束中也存在挑战，包括物理排列、光束线和时间限制以及易用性。在这里，描述了两种人类肠道微生物水解酶在微流体液滴中的结晶：一种廉价、方便、需要少量蛋白质且宽容的样品运输和数据收集方法。结果表明，当结晶条件与液滴环境兼容时，晶体可以在 50-500 pl 的液滴中生长。描述了本地和远程数据收集方法，并且表明，可以使用联邦快递信封将在微流体液滴中生长并作为乳液容纳在 Eppendorf 管中的晶体从美国运送到英国，并且可以成功收集数据。提供了如何通过将液滴乳液沉积到硅固定目标串行设备上来将晶体传递到 X 射线束的详细信息。在 4°C 下储存三个月后，晶体的耐久性和衍射性能良好，衍射能力仅略有下降，这证明了一种合适的晶体生长方法，以及用晶体储存和收集液滴以进行数据收集的方法。 这种样品传送和数据收集策略允许运输和放置晶体液滴，直到光束时间可用。
更新日期：2022-07-21
中文翻译：
从微流体液滴中生长的晶体收集数据
微流体液滴中生长的蛋白质晶体已被证明是用于存储、运输和连续晶体学数据收集的有效且稳健的平台，并且对衍射质量的影响最小。在纳升大小的液滴中生长的单个大分子微晶可以非常有效地利用蛋白质样品，并可以产生大量高质量的数据收集样品。然而，不仅在微流体液滴中生长晶体方面存在挑战，而且在将液滴传送到 X 射线束中也存在挑战，包括物理排列、光束线和时间限制以及易用性。在这里，描述了两种人类肠道微生物水解酶在微流体液滴中的结晶：一种廉价、方便、需要少量蛋白质且宽容的样品运输和数据收集方法。结果表明，当结晶条件与液滴环境兼容时，晶体可以在 50-500 pl 的液滴中生长。描述了本地和远程数据收集方法，并且表明，可以使用联邦快递信封将在微流体液滴中生长并作为乳液容纳在 Eppendorf 管中的晶体从美国运送到英国，并且可以成功收集数据。提供了如何通过将液滴乳液沉积到硅固定目标串行设备上来将晶体传递到 X 射线束的详细信息。在 4°C 下储存三个月后，晶体的耐久性和衍射性能良好，衍射能力仅略有下降，这证明了一种合适的晶体生长方法，以及用晶体储存和收集液滴以进行数据收集的方法。 这种样品传送和数据收集策略允许运输和放置晶体液滴，直到光束时间可用。
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