来自科学城汉堡Bahrenfeld的四个研究机构的科学家联手开发了一个突破性的实验装置。他们的新型Spitrobot极大地简化了蛋白质在执行功能时的变化观察。这使得非专业研究小组可以使用时间分辨晶体学，因为现在可以在标准实验室中制备样品，并通过其他地方建立的自动化高通量方法进行处理。该设备将加速健康和疾病方面的基础研究。该团队现已在NatureCommunications中展示了Spitrobot背后的概念。

为了开发未来的药物和设计新的生物技术应用，科学家必须了解蛋白质在发生这些变化时发生的变化。目前，可以解决反应的开始和结束，但图片中通常缺少许多中间步骤。可视化这些不同步骤的最简单方法是在整个反应过程中拍摄蛋白质的“快照”。许多这样的快照放在一起，然后制作出一部3D“定格动画电影”，从各个角度展示蛋白质结构随时间的变化。

到目前为止，此类实验需要直接访问粒子加速器(同步加速器和XFEL)和复杂的实验装置，这对许多科学家来说是遥不可及的。因此，来自汉堡大学(UHH)、马克斯普朗克物质结构与动力学研究所(MPSD)、欧洲分子生物学实验室(EMBL)和汉堡Eppendorf大学医学中心(UKE)(均位于汉堡)的研究人员设计了一个不同且更容易获得的替代品——Spitrobot。

Spitrobot极大地简化了整个样品制备过程，从最初的蛋白质晶体固定和启动反应，到蛋白质在其转化的各个阶段的精确冷冻捕获。只需将底物溶液“吐”到目标上即可启动反应——这是该团队之前开发的一项技术。通过样品的玻璃化(即，将它们冷却到类似玻璃的状态)，Spitrobot将样品制备与数据收集分开。

使用行业标准可确保方便地发送样品及其与同步加速器和其他设施中常见的高通量程序的兼容性。因此，该实验可以在标准实验室中进行，而无需立即获得光源——这对大多数结构生物学研究人员来说是一个主要优势。

EmmyNoether研究组组长PedramMehrabi(UHH)和NatureCommunications论文的第一作者说：“Spitrobot将极大地加速酶机制的研究。它使非专业团体能够进行以前只能由专家完成的实验。这应该会导致一项真正困难的实验得到更广泛的应用。”

Spitrobot的技术起源于MPSD，Mehrabi和最后一位作者EikeC.Schulz与FriedjofTellkamp领导的研究所科学支持小组一起工作。Schulz和Mehrabi分别在UKE和UHH继续他们的工作，以对该设备进行基准测试并证明其对生物技术和疾病相关问题的适用性。来自EMBLHamburg的同事加入了他们的努力，他们证明了在催化反应过程中可以观察到蛋白质的变化。

“我们在设计Spitrobot时考虑到了典型的结构生物学实验室。这就是为什么我们的目标是提供一种多功能、强大且简单的解决方案，使用户能够处理大晶体和小晶体，并将最简单的反应引发方式与能力相结合涵盖大多数酶的时间尺度。这将使更多的研究小组能够解决更广泛的问题，从生物技术到健康和疾病研究，”舒尔茨说，他现在领导着自己的感染研究初级研究小组在UKE。

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