Vellykkede observationer af enkeltmolekylær dynamik med lave røntgendoser

I de seneste år, observation af enkeltproteinmolekyler har gjort en fænomenal udvikling, og det er blevet muligt at observere molekylær dynamik in vivo ved høj hastighed og med høj nøjagtighed. I konventionel DXT (Diffracted X-ray Tracking), ved at mærke et specifikt sted i et målproteinmolekyle med en guld-nanokrystal og ved at observere positionsændringen af ​​de diffrakterede røntgenpletter fra den mærkede guld-nanokrystal med tidsopløsning af mikro-sekund og pico-meter præcision, vi kunne med succes måle de indre bevægelser af enkelte molekyler ved hjælp af DXT.

Professor Yuji C. Sasaki fra University of Tokyo, hans japanske forskningsgruppe og Dr. L.M.G. Chavas fra den franske Synchrotron SOLEIL er lykkedes i et nyt røntgendiffraktionsforsøg ved hjælp af monokromatiske røntgenstråler på et synkrotronstrålingsanlæg. De bekræftede det blinkende fænomen på grund af bevægelser af mærket guld nanokrystaller for første gang i verden, og viste, at ved at analysere autokorrelation, det er muligt kvantitativt at evaluere bevægelseshastigheden af ​​diffrakterede røntgenpletter. I den nye enkeltmolekyleobservationsmetode, som vi kaldte Diffracted X-ray Blinking (DXB, 1), ved hjælp af disse monokromatiske røntgenstråler, sammenlignet med DXT, som kan registrere intern monomolekylær dynamik, Røntgeneksponering af 1 /1, 700 var nødvendigt og tilstrækkeligt. Derfor, ved at bruge den diffrakterede røntgenblinkende observation som vist i figur 2, det er muligt at udføre dynamiske observationer af et enkelt molekyle med en fantastisk lav røntgendosis. Desuden, vi demonstrerede også, at det er muligt at måle enkeltmolekylebevægelser på en laboratorierøntgenkilde på millisekundniveau ved hjælp af denne egenskab med lav eksponering. Dette papir dukkede op i Videnskabelige rapporter den 30 november.