Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Observation of a single protein by ultrafast X-ray diffraction

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2FCZ______%3A_____%2F24%3AN0000003" target="_blank" >RIV/CZ______:_____/24:N0000003 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.nature.com/articles/s41377-023-01352-7" target="_blank" >https://www.nature.com/articles/s41377-023-01352-7</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41377-023-01352-7" target="_blank" >10.1038/s41377-023-01352-7</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Observation of a single protein by ultrafast X-ray diffraction

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The idea of using ultrashort X-ray pulses to obtain images of single proteins frozen in time has fascinated and inspired many. It was one of the arguments for building X-ray free-electron lasers. According to theory, the extremely intense pulses provide sufficient signal to dispense with using crystals as an amplifier, and the ultrashort pulse duration permits capturing the diffraction data before the sample inevitably explodes. This was first demonstrated on biological samples a decade ago on the giant mimivirus. Since then, a large collaboration has been pushing the limit of the smallest sample that can be imaged. The ability to capture snapshots on the timescale of atomic vibrations, while keeping the sample at room temperature, may allow probing the entire conformational phase space of macromolecules. Here we show the first observation of an X-ray diffraction pattern from a single protein, that of Escherichia coli GroEL which at 14 nm in diameter is the smallest biological sample ever imaged by X-rays, and demonstrate that the concept of diffraction before destruction extends to single proteins. From the pattern, it is possible to determine the approximate orientation of the protein. Our experiment demonstrates the feasibility of ultrafast imaging of single proteins, opening the way to single-molecule time-resolved studies on the femtosecond timescale.

  • Název v anglickém jazyce

    Observation of a single protein by ultrafast X-ray diffraction

  • Popis výsledku anglicky

    The idea of using ultrashort X-ray pulses to obtain images of single proteins frozen in time has fascinated and inspired many. It was one of the arguments for building X-ray free-electron lasers. According to theory, the extremely intense pulses provide sufficient signal to dispense with using crystals as an amplifier, and the ultrashort pulse duration permits capturing the diffraction data before the sample inevitably explodes. This was first demonstrated on biological samples a decade ago on the giant mimivirus. Since then, a large collaboration has been pushing the limit of the smallest sample that can be imaged. The ability to capture snapshots on the timescale of atomic vibrations, while keeping the sample at room temperature, may allow probing the entire conformational phase space of macromolecules. Here we show the first observation of an X-ray diffraction pattern from a single protein, that of Escherichia coli GroEL which at 14 nm in diameter is the smallest biological sample ever imaged by X-rays, and demonstrate that the concept of diffraction before destruction extends to single proteins. From the pattern, it is possible to determine the approximate orientation of the protein. Our experiment demonstrates the feasibility of ultrafast imaging of single proteins, opening the way to single-molecule time-resolved studies on the femtosecond timescale.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EF15_003%2F0000447" target="_blank" >EF15_003/0000447: Strukturní dynamika biomolekulárních systémů</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Light: Science & Applications

  • ISSN

    2095-5545

  • e-ISSN

    2047-7538

  • Svazek periodika

    13

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    11

  • Strana od-do

    1-11

  • Kód UT WoS článku

    001142025600001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85182166671