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PROXIMA-1

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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 adopté 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.

L'équipe

CHAUSSAVOINE
CHAUSSAVOINE Igor
Doctorant
CHAVAS
CHAVAS Leonard
Responsable Ligne De Lumière
DA-SILVA
GOURHANT
GOURHANT Patrick
Assistant Ingénieur de Ligne De Lumière
HUET
HUET Tiphaine
Post-Doctorant
LEGRAND
LEGRAND Pierre
Scientifique de Ligne De Lumière
LENER
LENER Robin
Apprenti
MONTAVILLE
MONTAVILLE Pierre
Post-Doctorant
SIRIGU
SIRIGU Serena
Scientifique de Ligne De Lumière
Foos Nicolas
Post-Doctorant
Richet Nicolas
Post-Doctorant
Torpey James
Étudiant thèsard
Guimaraes Beatriz
Scientifique de ligne

Données techniques

Domaine en énergie

entre 6,5 et 15 keV

Résolution en énergie

2E-4 (Si 111)

Source optique

onduleur de type U20 sous vide

Systèmes optiques

monochromateur en channel cut
mirroirs bimorphes Kirkpatrick-Baez (K-B)

Environnement échantillon

goniomètre 3-cercles à géométrie Chi (sphère de confusion de 1 µm)

échangeur d'échantillons robotisé CATS

cryo-stat de type Oxford Cryosystems

détecteur de fluorescence à forte sensibilité

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

PILATUS 6M (Dectris Ltd.)

Polarisation

Linéaire

Thématiques scientifiques

High resolution macromolecular
crystallography
High resolution diffraction measurements (< 0.8 Å).
Large unit cell MX

Diffraction measurements from crystals with large unit cell dimensions (complexes, viruses).

Phasing by MAD and SAD

MAD / SAD phasing from most heavy atoms of interest for MX (Se, Fe, Hg, Pt, Br etc). Access to long wavelengths for S-SAD phasing.

Applied Research High throughput measurements – automated data collection, phasing, high resolution studies.

En recherche interne à SOLEIL, la ligne de lumière PROXIMA-1 est rattachée à la section scientifique :

Section scientifique SOLEIL Biologie, santé, Héliobio

Materiel utilisé

Liste

A savoir avant la manip

Equipements disponibles sur la ligne : 

Détecteur Roentec SDD pour mesurer les seuils d'absorption.

  • Oxford Cryosystemes Cryostream Série 700 pour le refroidissement des échantillons.
  • Dewars pour la manipulation et transfert d'échantillons.
  • Outils pour la manipulation des cristaux peuvent être prêtés si besoin (batons aimantes, boucles, vials etc.)
  • Detecteur PILATUS 6M cadence a un maximum de 25 Hz.
  • Robot passeur d'echantillons CATS, avec option criblage en plaque 

     

Longueur des boucles (IMPORTANT) :

Les boucles utilisables sur la ligne sont du standard SPINE. Pour plus d'information vous pouvez visiter le site http://www.spineurope.org/page.php?page=protocol_vials .

Nous pouvons accepter des boucles entre +- 2 mm par rapport avec le standard SPINE.
 

Sauvegarde des données :

Le transfert par sftp n'est pas supporté sur la ligne (ni pour importation, ni pour exportation des données).

La sauvegarde est faite par intermédiaire des disques USB externes qui pourront être montés sur les stations LINUX de la ligne. Nous avons aussi 5 disques que nous pouvons prêter aux utilisateurs pour des courtes périodes. Un logiciel de saufgarde automaique (synchrosync) est disponible sur la ligne - pour information sur l'utilisation consultez les pages en Anglais.

Vous pouvez brancher votre ordinateur sur le réseau expériences si vous l'avez déclaré en avance (par intermédiaire de votre compte SunSET).
 

For robot users :

A CATS robot system is now installed on the beamline, and is operational. Operating instructions can be found .  The robot uses the UniPUCK standard with 16 crystals in a single puck. Tools for mounting crystals in UniPUCKs are available on the beamline, and kits for transfering crystals to the synchrotron in UniPUCKs can be loaned to beamline users. For details, please contact the beamline staff. It is best to bring crystals pre-mounted in UniPUCKS or on canes for mounting on site. 
A short video explaining mounting procedures :

A further video showing the use of a dry shipper and sample recovery :

Vial pucks are available at the beamline for transfer of samples from canes. This can only be used for SPINE standard pins AND vials.

IMPORTANT : In order to minimise the risk of problems or failures of the robot, we apply the following conditions to usage :

  • a) User must minimise the number of times they load pucks into the Dewar. In practise this means filling 3 pucks (48 samples) in the morning.  Collecting / testing data from 3 full pucks can last anywhere between 4 and 8 hours.
  • b) Passage from robot usage to manual usage will only be permitted once per day, in either direction and in the presence of the local contact.

The robot will also have the capacity for screening crystals in crystallisation plates.  For details of plates supported, please contact the beamline staff.

 

Backup : 

Data cannot be transferred to or from the beamline by sftp, though individual data sets (not complete days of data collection!)  can be transferred via the SunSET (for details please contact the beamline staff).

Backups can be made on external USB disk via a LINUX station. We have 5 disks that can be temporarily loaned to users for backup. Type "synchrosync" on any LINUX station for data processing - the script prompts for the mount point of your USB disk, the name of any subdirectory and the directory from which you wish to back up. The script works by launching Rsync regularly, and will continue to incrementally back up new or modified files appearing in this directory tree. With the PILATUS detector, it is not uncommon to collect up to 500 Gb per day - come prepared with sufficient space.

You can arrange to connect your laptop to the experimental area network if you have declared this in advance using your user account on  SunSET.

 

Local Contacts / Heure de demarrage des manips :

Les expériences allouent 3 shifts qui démarrent à 08:00 du matin et terminent à 07:00 du matin. Entre 07:00 et 08:00 du matin l'équipe de la ligne effectue des suivies et vérifications du fonctionnement de la ligne.

Sauf si vous avez été prévenu par avance, votre local contact sera sur la ligne à 08:00 pour démarrer l'expérience et vous expliquer le fonctionnement de la ligne.  Votre local contact est disponible, soit en directe, soit par téléphone, entre 08:00 et 23:00 le jour de votre expérience.

En cas de problèmes entre 23:00 et 7:00, la procédure à suivre est de lire la documentation disponible sur la ligne et /ou contacter les coordinateurs de halle (téléphone 97 97, 24h/24h). Si le problème ne peut pas être résolu, vous devez arrêter l’expérience. Le local contact doit être appelé pendant la nuit seulement dans le cas ou il y a un risque d’endommagement d’un équipement de la ligne.

>> Espace Utilisateur de SOLEIL<< 

Dépannage

Liste des problèmes les plus récurrents:

Le SmarGon ne répond pas

( pdf (50.1 Ko - pdf) (50.1 Ko))

  1. Lors d'un crash, vérifier si le device SGONAXIS est en STANDBY on en ALARM
    • STANDBY : aucun problème avec le gonio; procéder avec les autres vérifications robot etc.
    • ALARM : problème avec le gonio; voir étapes suivantes.
  2. Vérifier visuellement si le Chi est toujours monté sur son axe
    • Oui : voir étape suivante
    • Non : appeler le 9746 et ne rien faire d'autre
  3. Vérifier visuellement si une boucle est présente sur le gonio
    • Oui : deux cas de figure se présentent, mode Robot ou mode Manuel. Dans les deux cas de figure, rentrer dans la cabane et enlever l'échantillon à la main. Puis suivre la procédure selon le cas Robot (étapes 4 et 5) ou autre (étapes 6 et autres).
    • Non : suivre la procédure indiquée plus bas (étapes 6 et autres).

 

Cas de figure mode Robot

  1. Refaire la ronde
  2. Remettre le robot en mode remote avant de procéder aux étapes suivantes!

 

Suite des actions

  1. Depuis MXCuBE, lancer le sous menu [Proxima 1] > [Reference Gonio]
  2. Repartir sur des expériences comme si de rien n'était

Else

Information is available on the beamline for most problems. Here we resume the most common problems.

CRYSTAL CENTRING: -- When you have clicked the "Loading" button in MXCUBE, the goniometer moves to the crystal loading position. The goniometer X-Y-Z stage should, at this stage, be "untilted" (parallel to the goniometer phi axis). The stage can become tilted if the reference position has been lost (which occurs after trying to centre a pin that is too long). If it is tilted, refer to your local contact for the procedure to realign it. Do not attempt to transfer or centre your crystal until this has been done,

ROBOT: -- The robot is a relatively new piece of equipment, and as such needs particular care. A short user manual will appear on this page soon.  Specific issues are : -

  • a) When the hutch search is broken, the control of the robot from the GUI is lost. It is necessary to push the "RESET" button to re-establish contact (for example to open the lid to recover crystals at the end of the shift). THE OPENING OF THE LID CAN ONLY BE DONE WHEN THE ROBOT ARM IS IN ITS HOME POSITION, AND THE HUTCH CLOSED AND INTERLOCKED.
  • b) The robot will stop moving WITH THE SAMPLE STUCK INSIDE THE GRIPPER if the user attempts to change the beamline configuration while the robot is in operation (for example starting to centre a crystal before the robot has finished loading a sample. BE PATIENT.
  • c) It is always wise to watch what the robot is doing but the video image of the robot on the data processing computer SLOWS DOWN THE NETWORK AND HENCE DATA ANALYSIS ON THIS COMPUTER.  Close the window if you have processing speed problems.

In the case of difficulty with the MXCube interface, the "restart data collection software" is available on the Desktop of the Raid927 computer on the beamline. Instructions of how to re-start all data collection software are posted on the wall by the Raid927 terminal.

If PILATUS data collection stops in the middle of a data set, you should restart the data collection at the last but one image, being careful to adjust the data collection run number (if required), image start number, and angle start number. This happens very rarely.

Note that inverse beam data collections are sequences of queued data collections that run one after the other - if you need to "ABORT" an inverse beam data collection, you must ABORT, individually, every collection in the sequence. (For example you are collecting 500 images in "inverse" block sizes of 50. This is then a total of 2 x 500 = 1000 images collected in blocks of 50 i.e. 20 data collections that must be aborted!) We strongly advise that you close the experimental shutter on aborting any inverse beam data collection, so that there is no chance of your crystal being accidentally exposed.   

Absorption edge scanning is via the "Roentec" and "Escan" functions, accessible by icons on the Raid927 desktop. Typically 5% transmission will be used for an absorption edge scan, but do check the measured count rate in the Roentec window (should be less than 30 kHz).

In case of difficulty with other equipment, ring your local contact or the experimental hall co-ordinator (97 97). 

IMPORTANT :

BAG teams are expected to overlap their beamtime on the beamline (for example for 30 minutes) in order to help the next team get started. The local contact cannot be on hand 24 hours a day, and it is not reasonable to expect a local contact to come to work outside normal hours in order to show the next group how to use the beamline. 

Manuel utilisateur

Data Analysis :

The xdsme scripts, written and maintained by Pierre Legrand, will semi-automatically integrate data. Downloads and operating instructions can be found by following this link.

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

A venir

Collaboration interne

Héliobio

HéliobioCette 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.

Collaboration externe

 

 

 

Laboratoire Inter-Universitaire des Systèmes Atmosphériques