PROXIMA-1
Face à la baisse récente d’efficacité des traitements antipaludiques, de nouvelles pistes sont explorées pour lutter contre la malaria. Des chercheurs de l’Université Toulouse 3, des Laboratoires Servier et de la société Vectalys ont étudié des molécules de synthèse (INODs), connues pour leur activité antipaludique mais dont le mécanisme d’action restait flou. La quinone réductase 2 (hQR2) est décrite comme étant une cible de traitements contre la malaria. Les structures 3D de complexes INODs/hQR2 ont été déterminées par diffraction des rayons X sur PROXIMA-1.
La structure 3D de la protéine HAP2, impliquée dans ce mécanisme de fusion chez une algue unicellulaire, a été déterminée par diffraction des rayons X. Elle s’est révélée homologue de protéines de fusion virales.
Une partie des données de diffraction a été obtenue sur la ligne PROXIMA-1.
La section scientifique Sciences de la vie de SOLEIL est un groupe actif composé d’environ 30 experts dans divers domaines. L’upgrade en cours du synchrotron SOLEIL (projet SOLEIL II) contribuera à l'émergence de méthodes visant à améliorer les capacités d'imagerie à haute résolution spatiale et temporelle des cellules, des tissus et des organes.
Les récentes révolutions dans le domaine de la cryo-tomographie électronique (cryo ET) a changé notre façon d'envisager les approches d’imagerie intégratives. L'association de la cryo EM (SPA et ET) aux techniques basées sur le synchrotron facilite grandement la corrélation des informations moléculaires et structurales, du niveau atomique au niveau cellulaire. L'expertise combinée des équipes des lignes de lumière dédiées aux sciences de la vie à SOLEIL constitue la base du développement d'une approche post-upgrade de la biologie intégrative.
Contact
Pour toute demande d'informations générales, veuillez utiliser notre adresse e-mail : life-sciences@synchrotron-soleil.fr
Lignes de lumière et Laboratoires de la section
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L'équipe Sciences de la vie
HPLC-MALLS-RI | GRADES Data Analysis | Data Analysis | Cristallography | X-ray spectroscopy |
SAXS | HPLC-MALLS-RI | |||
SR Circular Dichroism | GRADES Data Analysis | Infrared micro-spectroscopy | ||
X-ray tomography | ||||
X-ray tomography | SR Circular Dichroism |
Imaging | Imaging |
Les actualités
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Highlights de SOLEIL 2025
SUCCESS STORY – Programme ESR – NEPHEWS Aleksandra Krajcer, accueillie sur la ligne (...)
| Scientific axes | Experimental techniques | Techniques of analysis | ||
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Les agents pathogènes (ré)émergents dans leur environnement | Méthodes synchrotron pour les médecins | Des plantes pour un monde en mutation | Structure of biomacromolecules : X-Ray (Imaging), Christallography (Diffraction), SAXS (Scattering), SRCD APPI |
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| Spectromicroscopy Infrared, DUV, X-Ray | ||||
| X-Ray Imaging Coherent, Tomography, full field, scanning nanoprobres | ||||
Les agents pathogènes (ré)émergents dans leur environnement
L'apparition récente de nouvelles maladies et la réémergence d'anciennes maladies continuent de constituer une menace sérieuse pour l’humanité. Le monde a récemment été témoin de l'émergence d'une nouvelle menace liée au coronavirus (SARS-Cov2). En effet, de nombreux virus et bactéries évoluent rapidement pour propager au sein de la population hôte. Ce faisant, certains de ces pathogènes vont altérer la santé de l’hôte conduisant dans les cas les plus extrêmes à sa mort. Le réchauffement climatique a exacerbé cette situation en favorisant la propagation des vecteurs de ces maladies, ce qui a des conséquences dramatiques sur notre environnement et notre santé. Les maladies épizootiques et anthropo-épizootiques représentent clairement une menace majeure pour la santé humaine. L'ampleur totale de la pandémie actuelle de SARS-Cov2 ne sera pas connue avant plusieurs années. Mais, pour prendre un autre exemple, selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), l'impact du virus de la grippe A est estimé à 3 à 5 millions de cas de maladie grave et jusqu'à un demi-million de décès dans le monde chaque année. La situation s'aggravera encore lorsque les virus muteront en formes virulentes provoquant des pandémies humaines qui se reproduiront toutes les quelques décennies. La surutilisation et la mauvaise utilisation des traitements antibiotiques chez l'Homme et le bétail, ainsi que les quantités importantes de médicaments rejetées dans les déchets urbains, sont un facteur majeur dans l'apparition de bactéries multirésistantes, plus communément appelées superbactéries. C’est pourquoi la découverte de nouveaux antibiotiques et leur développement sont nécessaires de toute urgence pour faire face aux dangers liés à l'émergence et à la propagation de bactéries multirésistantes, en particulier les pathogènes Gram négatifs appartenant au groupe ESKAPE. Notre connaissance insuffisante de la structure complexe de leur membrane externe et de leur organisation interne reste une lacune importante qui doit être comblée si nous voulons pouvoir comprendre les mécanismes à l'origine de la résistance aux antibiotiques et leur absorption par les bactéries vivantes. Il est donc essentiel de mieux comprendre comment les agents pathogènes interagissent avec leur hôte et se propagent dans l'environnement, et comment ils peuvent être combattus.
Toutes les maladies (ré)émergentes ont en commun des liens étroits entre l'adaptation structurale des molécules des microbes et leur virulence ou leur résistance spécifique. Afin de soutenir la collaboration nationale entre les scientifiques des organismes de recherche spécialisés (CNRS, CEA, IRBA, Institut Pasteur, INSERM, INRAe, etc.), SOLEIL renforcera sa combinaison existante de techniques d’analyses structurales de pointe pour déchiffrer les bases moléculaires qui sous-tendent les mécanismes de virulence et de résistance. De nouvelles méthodes d'imagerie révolutionnaires sont en cours de développement i) au niveau cellulaire, où les médicaments et les protéines peuvent être suivis dans des cellules vivantes ou en différé en conditions cryogéniques sur des échantillons entièrement hydratés, et ii) au niveau tissulaire, où des modalités d'imagerie innovantes permettront de mieux comprendre les effets induits par ces maladies chez les animaux et les patients. Ce n'est que grâce à la coordination intégrée du large éventail d'expertises spécialisées fournies par des groupes de recherche indépendants que des solutions durables pourront voir le jour.
Méthodes synchrotron pour les médecins
Les médecins, qui sont en première ligne dans la prise en charge des maladies et des traumatismes, sont constamment à la recherche de nouveaux outils diagnostiques. Les technologies thérapeutiques et l'imagerie biomédicale ont grandement bénéficié des méthodes de rayonnement synchrotron pour un diagnostic plus rapide et plus fiable. Celles-ci comprennent, sans s'y limiter, l'irradiation par microfaisceau de rayons X et les thérapies par activation photonique, la tomodensitométrie, l'angiographie coronarienne, la bronchographie et la mammographie. L'intégration de techniques complémentaires utilisant le rayonnement synchrotron contribue à enrichir la fiabilité des bases de données utilisées par les chirurgiens lors de l'ablation de tumeurs afin de mieux définir les limites des tissus malins. Les outils d'imagerie disponibles dans les hôpitaux offrent une faible résolution spatiale, ce qui, dans certains cas spécifiques (tels que l'apparition de faux positifs dans le marquage radioactif), nécessite le recours à des technologies d'imagerie de pointe disponibles uniquement dans les synchrotrons.
SOLEIL a déjà contribué à de tels diagnostics, avec plusieurs cas médicaux résolus, notamment celui d'un patient souffrant de cristaux de dihydroxyadénine. Les études biomédicales nécessitent en général des résolutions spatiales comprises entre 0,5 et 10 microns, rarement inférieures à 50 nanomètres. Les modalités d'accès à l'instrumentation doivent respecter les principes de bioéthique et un soin particulier doit être apporté au renvoi des échantillons de biopsie à l'hôpital après analyse. De même, la prudence est de mise lors de l'analyse des échantillons, car aucune dégradation (telle que les dommages causés par des doses trop élevées de rayons visibles, UV ou X) ne peut être tolérée : la mise au point d'un passeport pour les échantillons (voir Instrumentation et méthodes, chapitre 4) est un important outil de facilitation. En outre, il devient indispensable d'améliorer le diagnostic en caractérisant les maladies induites par des mutations au niveau moléculaire.
Des plantes pour un monde en mutation
- Alimentation :
Dans un contexte de population croissante, la consommation alimentaire mondiale doit être adaptée afin de limiter l'impact humain sur le réchauffement climatique. De nombreux rapports recommandent de réduire la consommation de protéines animales. De nouvelles sources de protéines sont nécessaires, et les protéines végétales apparaissent comme des alternatives prometteuses. Dans la pratique, les protéines végétales sont difficiles à digérer par les omnivores en raison de leurs faibles solubilité et accessibilité cellulaire, et de leur teneur en soufre, ce qui rend nécessaire leur traitement enzymatique préalable pour une meilleure métabolisation par les enzymes humaines. Le maintien de la qualité des sols exempts de polluants et la prévention de l'entrée de ces polluants dans la chaîne alimentaire sont abordés dans la partie « Environnement ».
- Sécheresse :
En réponse à l'évolution des quantités de précipitations due au changement climatique, il est urgent d'étudier la résilience des arbres et des plantes à la sécheresse et l'adaptation de l'agriculture à de nouvelles espèces végétales plus résistantes. Les arbres et les cultures, ainsi que leur adaptation à la sécheresse, doivent être étudiés à l'échelle tissulaire et moléculaire. L'imagerie structurale et chimique, à la résolution la plus élevée possible sur des échantillons vivants et fixés, permettrait de comprendre les bases moléculaires et cellulaires de leur résilience.
- Matériaux biosourcés :
Les défis qui se profilent dans notre monde en constante évolution sont nombreux et les solutions aux problèmes de demain viendront de divers domaines de la recherche et du développement. Le passage à une ère post-pétrolière pourrait devenir l'un des problèmes les plus difficiles à résoudre, notamment en termes de chimie des polymères, nécessaire à la production de tous les objets utilisés dans notre société de consommation. À cet égard, les synthons (unités structurales au sein d'une molécule) nécessaires à la fabrication de nos gadgets préférés peuvent également être trouvés dans les déchets (organiques/mous), soit en valorisant les déchets urbains et industriels, soit en valorisant les déchets végétaux issus de la production agricole durable. Les enzymes qui catalysent la production de ces synthons doivent encore être pleinement caractérisées et optimisées.
- Santé et maladies des plantes :
Les plantes sont sensibles aux effets du réchauffement climatique et aux techniques agricoles intensives. Cette pression environnementale a pour conséquence de rendre les plantes vulnérables à la propagation rapide d'agents pathogènes qui peuvent détruire les cultures et entraîner des pertes économiques importantes.
Laboratoires
Le laboratoire de biologie, classé P2, apporte son soutien aux utilisateurs pour la préparation de leurs expériences et aux chercheurs de SOLEIL dans le domaine de la santé et de la biologie.
Le laboratoire de microfluidique de SOLEIL (MF Lab) est dédié à la fabrication et à l'analyse de systèmes microfluidiques compatibles avec les applications sur les lignes de lumière. Il fournit des instruments de microfabrication ainsi que des outils d'analyse à l'échelle micrométrique, dans une salle blanche dédiée à ce type d'expériences.
Deux laboratoires sont disponibles au Synchrotron SOLEIL. Leur mission est d'assurer un soutien technique et scientifique aux utilisateurs pour la préparation des échantillons dans le cadre des expériences menées sur les lignes de lumière. Ils fournissent également aux scientifiques de SOLEIL les infrastructures et les équipements nécessaires aux projets de recherche spécifiques dans le domaine de la chimie.
Collaborations
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Vous trouverez ici des formations théoriques et pratiques sur les techniques proposées par les lignes de lumière de la section Sciences de la vie.
Cours impliquant des membres de la section Sciences de la vie
Cette école est conçue pour former des étudiants, des post-doctorants et des scientifiques chevronnés issus d'universités et de laboratoires européens et non européens dans le domaine des rayonnement neutronique et synchrotron pour l'étude de la matière condensée (biologie, chimie, physique, science des matériaux, géosciences, applications industrielles).
L'université Ludwig-Maximilian de Munich (Allemagne), l'université de Lund (Suède), l'université de Porto (Portugal), l'université de Szeged (Hongrie) et l'université Paris-Saclay ont uni leurs forces pour créer une université européenne pilote, animée par les valeurs européennes et engagée dans l'enseignement supérieur et la formation sur les défis liés à la santé et au bien-être.
Ecole de biologie structurale intégrative et cellulaire :
De nos jours, les problèmes en biologie structurale ne peuvent souvent pas être résolus à l'aide d'une seule technique, mais nécessitent une combinaison de méthodes, notamment la RMN, la cristallographie par rayons X, la microscopie électronique, la spectrométrie de masse structurale et le SAXS. Les données hétérogènes obtenues par ces méthodes doivent être combinées à des techniques avancées de modélisation moléculaire. L'objectif de ces de biologie structurale intégrative et cellulaire cours est de fournir aux jeunes scientifiques qui possèdent des connaissances plus spécialisées dans l'une de ces techniques un aperçu du large éventail de méthodes structurales modernes disponibles. Le cours comprend une formation pratique aux approches numériques d'intégration des données (telles que IMP, HADDOCK, ...). Le cours s'adresse principalement aux étudiants diplômés / postdoctorants, mais les candidatures de scientifiques de tous niveaux sont encouragées. L’école comprend des conférences qui présenteront les principes et les limites des différentes techniques, ainsi que des travaux pratiques sur l'analyse des données à l'aide des principaux programmes d’affinement / modélisation des structures.
SERP+ :
Le master SERP+ vise à former les étudiants aux outils expérimentaux et théoriques les plus performants utilisés et développés en chimie, afin qu'ils deviennent les meilleurs chercheurs et gestionnaires dans des domaines d'une grande importance.
L'école RéNaFoBiS d'Oléron propose une formation théorique et appliquée aux différentes approches utilisées en biologie structurale (diffraction et diffusion des rayons X, RMN, cryo-microscopie, ouverture vers d’autres techniques d’imagerie moléculaire et cellulaire, analyses et caractérisations des interactions macro-moléculaires). Cette école met l’accent sur l’intégration de plusieurs de ces méthodes pour répondre aux grandes questions de la biologie fonctionnelle à l’échelle cellulaire. Cette formation montre les apports et les limites de chaque méthode et leur complémentarité.
MOOC: Voyage au cœur du vivant avec les rayons X : la cristallographie
L’utilisation des structures tridimensionnelles de macromolécules biologiques fait partie du quotidien d’un grand nombre de biologistes. Ces structures permettent de comprendre leur fonctionnement, de dessiner des mutants pour étudier leur fonction, de dessiner des molécules pour les bloquer ou les activer.
L’approche majeure pour résoudre la structure tridimensionnelle de macromolécules biologiques est la cristallographie aux rayons X. Ce MOOC est une initiation complète à la cristallographie biologique : depuis l'histoire de la méthode jusqu'à ses outils concrets.Nous vous transmettons nos connaissances et notre expérience par le biais de vidéos théoriques et en situation.
Cela fait maintenant 10 ans que l’INRA et SOLEIL ont engagé une fructueuse collaboration, qui s’appuie sur la présence d’ingénieurs INRA mis à disposition à SOLEIL. Un ouvrage, paru en janvier 2017, rassemble une trentaine de résultats de recherche issus de cette collaboration.
Les introns de groupe II sont de grands ARN catalytiques et des éléments génétiques mobiles. Nés chez les bactéries, ils sont très probablement les ancêtres des introns nucléaires eucaryotes et de leur appareil d’épissage, le spliceosome. Dans les deux systèmes d’épissage, l’intron est excisé dans une conformation en ‘lasso’ due à une liaison spécifique 2’-5’. Des données collectées sur la ligne PROXIMA-1 ont permis à des chercheurs de l'Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC) de déterminer deux structures cristallines d’un intron ‘lasso’ bactérien.
Dans toutes les formes de vie cellulaire, les enzymes ADN polymérases (ADNPs) jouent un rôle central dans la réplication, la maintenance et la réparation du génome. En conséquence, les ADNPs ont fait l'objet de recherches intensives depuis des décennies. Grâce à des données récoltées sur les lignes PROXIMA-1 et PROXIMA-2A, des équipes de l’Institut Pasteur et de l’IFREMER ont pu résoudre la structure d’une ADNP d’Archée.
L’apoptose intrinsèque (mort cellulaire programmée) est une réponse aux lésions irréparables de l'ADN : si l’ADN de certaines cellules a subi de telles lésions, ces cellules sont alors marquées pour indiquer qu’elles doivent être détruites. Les cellules cancéreuses sont des cellules dont l'ADN est endommagé mais dans lesquelles existent des mécanismes qui leur permettent d'éviter l'apoptose. Par conséquent, elles continuent à proliférer même si elles ne fonctionnent pas normalement.
PROXIMA-1
Etudes structurales des macromolécules biologiques par cristallographie
PROXIMA-1 participe à la biologie structurale intégrative installée à SOLEIL au sein de la section scientifique de biologie et santé, HelioBiology. Opérationnelle depuis Mars 2008, PROXIMA-1 est spécialisée dans les mesures de données bio-cristallographiques sur des macromolécules, au même titre que PROXIMA-2A. Elle offre un faisceau de lumière adapté et optimisé pour des études de diffractions aux rayons x de cristaux de molécules biologiques de grande taille, à hautes résolutions spectrales et pour des échantillons particulièrement sensibles aux dommages de radiations. La ligne est équipée d'un détecteur de rayons x à lecture rapide et de grande surface; en combinaison avec un robot permettant des échanges automatisés des échantillons, cette configuration permet d'étudier un très grand nombre de cristaux dans un temps réduit. Des stratégies avancées de collectes de données sont disponibles de façon systématique en prenant avantage d'un goniomètre à géométrie 3-cercles de dernière génération.
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Highlights de SOLEIL 2025
« Unattended mode », un nouveau mode d’accès disponible à SOLEIL pour la cristallographie (...)
L'équipe
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Les lumières de SOLEIL (VFSTF et LSF) (2/3)
PROXIMA-1 : Etude des protéines par cristallographie
Données techniques
- Domaine en énergie
-
entre 6,5 et 15 keV
- Résolution en énergie
-
2E-4 (Si 111)
- Source optique
-
onduleur sous vide de type U20
- Systèmes optiques
-
- transfocateur à lentilles de Beryllium
- monochromateur de type en channel cut
- miroirs bimorphes Kirkpatrick-Baez (K-B)
- Environnement échantillon
-
- goniomètre 3-cercles à géométrie Chi (SdC de 1 µm sur Chi)
- échangeur d'échantillons robotisé de type Staubli
- cryo-stat de type Oxford Cryosystems
- détecteur de fluorescence à forte sensibilité (Ketek)
- Taille du faisceau
-
principalement 40 x 20 µm2
- Flux sur l'échantillon
-
environ 2.0 E+12 phot/s/0.02%bw pour un courant dans l'anneau de 500 mA
- Détecteur
-
EIGER-X 16M (Dectris Ltd.)
- Polarisation
-
linéaire
Thématiques scientifiques
| CRISTALLOGRAPHIE MACROMOLÉCULAIRE À HAUTE RÉSOLUTION | Mesures de diffraction haute résolution (<0.8 Å). |
|---|---|
| CRISTALLOGRAPHIE MACROMOLÉCULAIRE SUR DES GRANDES MAILLES | Mesures de diffraction à partir de cristaux ayant des mailles cristallines de grandes dimensions (grands complexes, virus). |
| PHASAGE EXPÉRIMENTAL PAR M/SAD |
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| Recherche appliquée |
|
En recherche interne à SOLEIL, la ligne de lumière PROXIMA-1 est rattachée à la section scientifique :
| Section scientifique SOLEIL | Biologie, santé, Héliobio |
|---|
Citer la ligne
PROXIMA-1
Pour toute utilisation de la ligne, merci de citer la publication suivante :
Coati, A., Chavas, L.M.G., Fontaine, P. et al. Status of the crystallography beamlines at synchrotron SOLEIL . Eur. Phys. J. Plus 132, 174 (2017). https://doi.org/10.1140/epjp/i2017-11403-3
MXCuBE
Pour référence à l'utilisation de MXCuBE, merci de citer la publication suivante :
Oscarsson, M., Beteva, A., Flot, D. et al. MXCuBE2: the dawn of MXCuBE Collaboration . J. Synchrotron Rad. 26, 393-405 (2019). https://doi.org/10.1107/S1600577519001267
Onduleur
La source de la ligne de lumière est un onduleur U20, contenant 100 périodes de 20 mm.
Cet onduleur a été choisi pour obtenir les énergies les plus élevées possibles, sans perte de brillance.
Transfocateur
Un transfocateur peut être défini comme un équipement optique consistant à positionner des lentilles sur le passage d’un faisceau pour en modifier les propriétés géométriques. Dans notre cas, pour palier à l’aberration chromatique du Béryllium, cet équipement doit disposer de motorisations permettant d’insérer ou d’extraire les lentilles et d’une enceinte étanche permettant sa mise sous vide. Les lentilles sont positionnées dans des stacks en cuivre qui diffèrent par le nombre de lentilles qu’ils possèdent. Ainsi le premier stack (au plus proche de la source) possède 4 lentilles et correspond à la configuration de focalisation pour 6 keV. Le stack numéro 2 possède 5 lentilles et permet de couvrir une énergie de 7 keV. Le stack numéro 3 dispose de 6 lentilles pour une énergie de 8 keV. Enfin, le stack numéro 4 contient 7 lentilles pour une énergie de 9 keV. Ensuite, il suffit de faire différentes combinaisons de stacks pour couvrir les plus hautes énergies jusqu’à insérer tous les stacks pour 15 keV.
Monochromateur
Un monochromateur est un dispositif utilisé en optique pour sélectionner une gamme de longueurs d'onde la plus étroite possible à partir d'un faisceau lumineux de gamme de longueurs d'onde plus large.
La ligne de lumière PX1 est munie d’un monochromateur de type channel cut, lui-même constitué d’un cristal de silicium Si(111) pour une sélection en gamme d’énergie allant de 6 keV à 15 keV, avec un temps de changement d’énergie très rapide.
Miroirs bimorphes K/B
Une paire de miroirs Kirkpatrick-Baez, ou miroirs K/B, concentre les faisceaux de rayons x en les réfléchissant en incidence rasante sur une surface courbe, généralement recouverte d'une couche de métal lourd.
Les miroirs K/B peuvent focaliser les faisceaux sur de petites tailles avec une perte d’intensité minimale. Ils sont généralement utilisés par paires - une pour faire la mise au point horizontalement et une pour la mise au point verticale. Lorsque les focales horizontale et verticale coïncident, le faisceau de rayons x est focalisé sur un point, généralement l’échantillon à analyser.
Goniomètre
Le goniomètre a été créé par l’entreprise SmarAct. C’est l’appareil qui permet le centrage de l’échantillon sur le faisceau de rayons x. Sur PROXIMA-1, le goniomètre est composé de 3 axes principaux.
L’axe Omega est l’axe de rotation principal. Pour permettre des collectes de données, il est capable d’effectuer des rotations sur 360°. La sphère de confusion (SdC) de Omega est typiquement en dessous du micron.
Le second axe de rotation est l’axe Chi, qui a une flexibilité rotatoire limitée, de 0º à 50º. La SdC pour le Chi a été mesurée à 2 microns ou moins.
L’axe Phi est le troisième axe rotatoire, situé à l’extrémité de l’axe Chi. Tout comme Omega, cet axe Phi est également capable de rotations sur 360º. La SdC pour le Phi est également de l’ordre de 2-3 microns.
Passeur d’échantillons
Robot passeur d'échantillons de type Staubli, avec une option de criblage de puces microfluidiques.
Le robot récupère des échantillons disposés dans des cassettes de stockage d’échantillons de design UniPUCK, contenant 16 cristaux par palet. Le Dewar de stockage de cassettes peut contenir 3 UniPUCKs, soit un total de 48 échantillons.
Détecteur
La ligne PROXIMA-1 est équipée d’un détecteur Eiger-X 16M (Dectris Ltd.), optimisé pour des collectes de données à une fréquence de 100 Hz.
Typiquement dans une collecte de données, le détecteur va fournir un fichier master contenant des paramètres expérimentaux (nom_des_images_master.h5) et des fichiers pour les données expérimentales contenant les clichés de diffraction (nom_des_images_data_#####.h5).
A savoir avant la manip
Récupération du login et mot de passe dans le SunSET
Connexion à PROXIMA-1 via NoMachine
Equipements disponibles sur la ligne
- Détecteur Ketek SDD pour mesurer les seuils d'absorption ;
- Oxford Cryosystemes Cryostream Série 700 pour le refroidissement des échantillons à 100 K ;
- Dewars pour la manipulation et transfert d'échantillons ;
- Outils cryogéniques pour la manipulation des cristaux ;
- Detecteur EigerX 16M avec une cadence standard de 100 Hz ;
- Robot passeur d'échantillons CATS, avec option de criblage de puces microfluidiques.
/!\ Longueur des boucles
Les boucles utilisables sur la ligne sont du standard SPINE. Pour plus d'information vous pouvez visiter le site https://instrumentation.embl.fr/spinesampleholder/pdf/DM_16100_-_Sample_holder.pdf .
La combinaison du robot passeur d’échantillons et du goniomètre étant très sensible, il n’y a pas trop de flexibilité pour le type d’échantillon manipulable sur la ligne. Nous pouvons accepter des boucles de longueur comprise entre +- 2 mm vis-à-vis du standard spécifié SPINE.
Sauvegarde et récupération des données (GLOBUS)
La sauvegarde des données sur les lignes de Synchrotron SOLEIL se font classiquement ‘the old way’, physiquement sur des disques durs fournis par l’utilisateur. Le transfert par sftp ou autre système comparable n'est pas supporté sur la ligne, ni pour importation, ni pour exportation des données.
La récupération des données en ligne est possible en utilisant la solution GLOBUS : https://www.globus.org. Vous trouverez les instructions de connexion et de récupération des données ici :
Globus documentationLa sauvegarde est faite par l’intermédiaire des disques USB externes qui pourront être montés sur les stations LINUX de la ligne. La ligne dispose également de disques de prêts qui pourront être empruntés par les utilisateurs en demande, pour de courtes périodes de dépannage. Un logiciel de sauvegarde automatique est disponible sur la ligne.
Pour les utilisateurs du passeur d’échantillons
De manière à se familiariser avec les techniques utilisées sur la ligne, une série de vidéos est disponible, mettant en évidence :
- Comment préparer l’azote liquide : vidéo
- Comment transférer ses échantillons stockés en viales vers des Unipucks : vidéo
- Comment mettre en places les Unipucks dans le Dewar du robot : vidéo
- Comment récupérer des échantillons des Unipucks vers des vials : vidéo
Contacts locaux et heures de démarrage des expériences
Classiquement à SOLEIL, les expériences sont allouées pour 3 shifts de 8 heures, démarrant à 08:00 le matin et finissant à 08:00 le lendemain. De manière à permettre une meilleure flexibilité d’utilisation des lignes de lumière de cristallographie, les équipes MX ont opté pour une planification plus flexible.
Les responsables de projets sont généralement contactés quelques 5 semaines avant le début du Run. Ils ont alors la possibilité de choisir sur un calendrier partagé du temps d’accès à la ligne avec au choix 1 shift (08:00 - 16:00), 2 shifts (16:00 - 08:00), ou bien le plus classique 3 shifts. La décision de l’organisation des shifts est alors faite entre le responsable de projet, le responsable de la ligne, et le contact local assigné pour les expériences planifiées.
De manière à simplifier les expériences, et pour permettre une stabilité accrue de la ligne, les utilisateurs sont demandés d’accepter de devoir disposer de la ligne au maximum 30 minutes après le début officiel des expériences (par exemple: 08:30 au lieu de 08:00). Pendant ces 30 minutes, le contact local prendra le temps d’aligner le faisceau, de préparer pour le début des expériences, et d’expliquer aux utilisateurs l’organisation de la journée ainsi que les opérations et utilisations classiques sur la ligne.
Le contact local ne sera disponible que jusqu’à 17:30 pour toute introduction particulière au fonctionnement de la ligne. Après ces horaires, il est de la responsabilité des utilisateurs de partager les informations entre eux pour ne pas perdre de temps précieux sur leurs expériences. Entre 17:30 et 23:00, le contact local sera disponible au téléphone pour tout conseil ou dépannage à distance. En cas de problèmes entre 23:00 et 08:00, la procédure à suivre est de lire la documentation disponible sur la ligne et/ou contacter les coordinateurs de hall (téléphone 97 97, 24h/24h). Si le problème ne peut pas être résolu, les expériences devront être arrêtées. Le contact local ne doit être appelé pendant la nuit seulement dans le cas d’un risque sérieux d’endommagement d’un équipement de la ligne.
>> Espace Utilisateur de SOLEIL<<
Manipulation des "Dry-Shippers"
Les "dry-shippers" (Conteneur de transport à température cryogénique sans azote liquide) doivent être envoyés par les soins de l’utilisateur à l’adresse suivante :
Synchrotron SOLEIL - PROXIMA-1
L'Orme des Merisiers
Départementale 128
91190 SAINT-AUBIN France
Il est fortement recommandé de contacter le contact local assigné de l’envoi des Dry-Shipper. Ils seront remplis d'azote liquide à leur arrivée sur site. Le retour de ces conteneurs doivent doit être pré-payé par l’utilisateur ou organisé à l'avance avec le User-Office.
Accès et équipements des BIOLABs
Dépannage
Une liste de FAQ est disponible sur la ligne, avec les méthodes de contournement des problèmes les plus souvent rencontrés. Si toutefois vous avez rencontré des problèmes non reportés ou introduits par le contact local, merci de le signaler au responsable de la ligne pour qu’une investigation soit démarrée et une solution trouvée.
Manuel utilisateur
Contrôle de la ligne par MXCuBE
Le logiciel MXCuBE permet aux utilisateurs d'interagir avec les composants matériels de la ligne de lumière et fournit des méthodes automatisées pour effectuer des expériences MX sur la ligne. Le manuel du programme peut être téléchargé sur le lien suivant. La vidéo montre comment prendre en main MXCuBE, monter un cristal sur e goniomètre à l'aide du robot, cntrer un cristal, charactériser puis collecter ce cristal. Elle montre également comment faire un X-ray centring si le cristal n'est pas bien visible dans le boucle ainsi que comment faire une collecte helicoidale.
Réalisation d'un energy scan dans MXCuBE
Visualisation des données via ADXV
To show resolution rings, in Adxv Control window, click on Edit, Properties, Resolution Rings : ON
Visualisation des données via ALBULA
Lancer albula_3.2
Dans EIGER monitor, check if IP address is 195.221.8.71 port 80 Pause 2
Analyse des données
Les scripts xdsme, écrits et maintenus par Pierre Legrand, intégreront les données de manière semi-automatique. Vous pouvez trouver des téléchargements et des instructions d’utilisation sur ce lien.
Manuels téléchargeables
Les fichiers suivants sont téléchargeables, pour une lecture off-line afin de mieux appréhender les expériences sur la ligne.
- remote access manual : pour mieux comprendre les procédures de connection à distance sur la ligne PROXIMA-1. Le manuel est à suivre à la lettre pour permettre une connection fluide et sans peine.
- proxima1 user manual : notes rapides des fonctions les plus utilisées de MXCuBE, ainsi que quelques astuces à mettre en oeuvre pour palier aux problèmes les plus fréquents sur la ligne.
Liens utiles
Voici une liste non-exhaustive de liens utiles pour les applications de cristallographie des macromolécules biologiques. Les citations en italic sont directement extraites des articles références de chaque lien.
- the Cambridge Crystallographic Data Centre (CCDC). "The CCDC provides a web service for researchers to access any individual structures [of small molecules], enabling them to view and download the enhanced data sets deposited with the CCDC."
- CheckMyMetal. "is an easy-to-use metal-binding site validation server for macromolecules that is freely available".
Projets de la ligne
AcceS-Ge CoViD-19 - Génomique structurale accélérée sur les protéines codées par le pathogène responsable du CoViD-19 en utilisant notre pipeline de cristallographie in vivo.
Collaborations internes
HelioBio
Cette section scientifique a été créée en 2006 avec l'ensemble des scientifiques impliqués dans les sciences biologiques à SOLEIL. Fortement interdisciplinaire, à la jonction entre les axes scientifiques et les techniques expérimentales, le groupe HelioBio se concentre sur le développement de méthodes innovantes pour favoriser les recherches les plus en pointe des utilisateurs de SOLEIL. C'est d'une importance cruciale dans le domaine très concurrentiel et en fort développement des sciences du vivant : en permettant l'étude de la plus large palette d'échantillons, ces améliorations méthodologiques peuvent faire la différence entre le succès et l'échec, la capacité à publier le premier ou... le second. Plusieurs publications très importantes ont bénéficié de cette dynamique et de cette symbiose entre les scientifiques et les utilisateurs des lignes de lumière SOLEIL.
Collaborations externes
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Grâce à l’utilisation des lignes PROXIMA-1 et PROXIMA-2A, des chercheurs de l’Ecole Polytechnique (CNRS, Palaiseau) et de l’IGBMC (CNRS, INSERM et Université de Strasbourg) ont déterminé la structure d’un complexe de protéines : l’enzyme Dcp2, associée à ses deux « molécules d’assistance », les cofacteurs Dcp1 et Edc3. La structure de ce complexe a par ailleurs permis de révéler le mécanisme d’action de Dcp2, impliquée dans l’élimination de la coiffe des ARN messagers (ARNm), une réaction essentielle à la dégradation des ARNm au cours de la synthèse des protéines.
Des chercheurs du laboratoire MONARIS, du LPS et de SOLEIL ont réussi à cristalliser des cristaux colloïdaux d'or constitués de nanocristaux poly ou monocristallins, et leurs structures ont été révélées par la ligne de lumière de bio-cristallographie PROXIMA-1. Leurs résultats sont publiés dans CrystEngComm.