Establishing a high-throughput structure analysis system from microcrystal electron diffraction data

建立微晶电子衍射数据高通量结构分析系统

• 批准号: 20K15729
• 负责人: 山下 恵太郎
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-12-19 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15729/
• 关键词: 電子回折; 結晶構造解析

マイクロ電子回折(MicroED)は，高輝度放射光X線でも非常に困難なサブミクロンサイズの有機化合物またはタンパク質結晶から効率的に回折データを得る手法として注目されている．本研究では，電子回折データ自動処理パイプラインを開発し，さらに測定系へのフィードバックを可能にすることで，ハイスループットかつ高品質なデータ収集・解析系を構築することを目的とする．この開発により，特に粉末状有機分子化合物から迅速な構造決定を可能にする．本年度は自動処理パイプラインの開発を進めた．申請者がマイクロビームX線を用いた微小結晶構造解析のために開発したKAMO (Yamashita et al. 2018)を発展させ，半手動ではあるが大量の回折データを簡便に解析することが可能になった．データ収集はVeloxソフトウェアを用い，その出力形式であるEMDファイルを変換せずに直接処理できるよう，DIALSソフトウェアに対するプラグインを開発・公開した．開発中のシステムを用いて，実際に有機化合物BPPV2の構造決定に成功し，Journal of the American Chemical Societyに発表した(Lu et al. 2020)．本解析では合計74データセットを収集し，そのうち32データセットをKAMOによってマージすることで高品質なデータを得た．また，標準試料としてビオチンを用い，データ収集の冗長度と質の関係について調査した．結果，多くのデータを用いることで構造精密化におけるR値や結合距離等の精度が向上することが示された．現在論文を準備中である．

マ イ ク ロ electronic inflexion MicroED は, degree of micromixer mixing effect the emissive X-ray で も very difficult に な サ ブ ミ ク ロ ン サ イ ズ の organic compounds ま た は タ ン パ ク mass crystallization か ら sharper rate に inflexion デ ー タ を have る gimmick と し て attention さ れ て い る. This study で は, electronic inflexion デ ー タ automatic 処 Richard パ イ プ ラ イ ン を open 発 し, さ ら に measurement system へ の フ ィ ー ド バ ッ ク を may に す る こ と で, ハ イ ス ル ー プ ッ ト か つ high-quality な デ ー タ 収 set, parsing is を build す る こ と を purpose と す る. The development of に is によ によ, and the rapid な structure of に powder-like organic molecular compounds determines that を may にする. For the current year, パ automatic processing パ プラ プラ <s:1> <s:1> <s:1> めた development を is carried out in めた. Applicants が マ イ ク ロ ビ ー ム X-ray を with い た tiny crystal structure parsing の た め に open 発 し た KAMO (Yamashita et al. 2018) を 発 exhibition さ せ, half manual で は あ る が large の inflexion デ ー タ を simple analytical す に る こ と が may に な っ た. デ ー タ 収 set は Velox ソ フ ト ウ ェ ア を い, そ の output form で あ る EMD フ ァ イ ル を variations in せ ず に 処 directly manage で き る よ う, DIALS ソ フ ト ウ ェ ア に す seaborne る プ ラ グ イ ン を 発 open, open し た. In the development of <s:1> システムを using システムを て, in reality に organic compound BPPV2 <s:1> structure determination に success に, Journal of the American Chemical Societyに development of た(Lu et al. 2020). This analytical で は amounted to 74 デ ー タ セ ッ ト を し 収 set, そ の う ち 32 デ ー タ セ ッ ト を KAMO に よ っ て マ ー ジ す る こ と で high-quality な デ ー タ を た. ま た, standard sample と し て ビ オ チ ン を い, デ ー タ 収 set の lengthy degrees と qualitative の masato is に つ い て survey し た. As a result, many く の デ ー タ を with い る こ と で construct motors に お け る R nt や combining distance の precision が upward す る こ と が shown さ れ た. The thesis を is being prepared である.