XFEL: Neue Methode zur Enthüllung biologischer Prozesse

Ein besseres Verständnis biologischer Prozesse kann eine erfolgreichere Behandlung von Krankheiten ermöglichen. Jetzt hat ein internationales Team  am European XFEL eine neue Methode zur Verfolgung der Reaktionen von Proteinen entwickelt. Eine von Forschern der La Trobe University in Melbourne, Australien, entwickelte Methode könnte biologische Proteine auf eine andere Art untersuchen und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern neue Einblicke in ihr Verhalten ermöglichen.

Ein internationales Team von mehr als 50 Forschern nutzte den European XFEL zur Demonstration der neuen Methode Multi-Hit SFX. Der European XFEL liefert bis zu 27000 Mal Lichtblitze pro Sekunde . Das bedeutet, dass eine biologische Probe in weniger als einer Mikrosekunde zweimal vom Röntgenstrahl getroffen werden kann. Der erste "Treffer" erfolgt am schwachen Rand des Strahls, so dass die Probe beim zweiten Treffer noch intakt ist und nicht durch die intensive XFEL-Strahlung zerstört wird. Auf diese Weise können die Wissenschaftlerinnen und  Wissenschaftler die Reaktionen von sich bewegenden Proteinen auf Zeitskalen von weniger als einer Mikrosekunde(einer millionstel Sekunde) verfolgen. Multi-Hit SFX ist besonders nützlich für die Untersuchung von Molekülen, die  Prozessen unterliegen, die an Synchrotronstrahluungswellen oder laborgestützten Röntgenquellen nicht gemessen werden können.

"Multi-Hit SFX öffnet möglicherweise ein neues und einzigartiges Fenster zum Verständnis molekularer Prozesse, vielleicht auch für die Untersuchung von Therapeutika", sagt Dr. Adrian Mancuso, leitender Wissenschaftler am SPB/SFX-Instrument am European XFEL. "Das Ergebnis unterstreicht die Vorteile der Pulsstruktur des European XFEL sowie den Erfolg dieser Zusammenarbeit." 

Publication:

S. Holmes, H. J. Kirkwood, R. Bean, K. Giewekemeyer, A. V. Martin, M. Hadian-Jazi, M. O. Wiedorn, D. Oberthür, H. Marman, L. Adriano, N. Al-Qudami, S. Bajt, I. Barák, S. Bari, Johan Bielecki, S. Brockhauser, M. A. Coleman, F. Cruz-Mazo, C. Danilevski, K. Dörner, A. M. Gañán-Calvo, R. Graceffa, H. Fanghor, M. Heymann, M. Frank, A. Kaukher, Y. Kim, B. Kobe, J. Knoška, T. Laurus, R. Letrun, L. Maia, M. Messerschmidt, M. Metz, T. Michelat, G. Mills, S. Molodtsov, D. C. F. Monteiro, A. J. Morgan, A. Münnich, G. E. Peña Murillo, G. Previtali, A. Round, T. Sato, R. Schubert, J. Schulz, M. Shelby, C. Seuring, J. A. Sellberg, M. Sikorski, A. Silenzi, S. Stern, J. Sztuk-Dambietz, J. Szuba, M. Trebbin, P. Vagovic, T. Ve, B. Weinhausen, K. Wrona, P. Lourdu Xavier, C. Xu, O. Yefanov, K. A. Nugent, H. N. Chapman, A. P. Mancuso, A. Barty, B. Abbey & C. Darmanin, "Megahertz pulse trains enable multi-hit serial femtosecond crystallography experiments at X-ray free electron lasers." Nature Communications 13.1 (2022): 1-13.

Science contacts:

Dr. Adrian Mancuso 
Tel: +49-40-8998-2512
Email: adrian.mancuso@xfel.eu