Minimized sample consumption for time-resolved serial crystallography applied to the redox cycle of human NQO1

Doppler, Diandra ; Grieco, Alice ; Koh, Domin ; Manna, Abhik ; Ansari, Adil ; Alvarez, Roberto ; Karpos, Konstantinos ; Le, Hung ; Sonker, Mukul ; Ketawala, Gihan K. ; Mahmud, Samira ; Quereda-Moraleda, Isabel ; Sen, Sayantee ; Pey, Angel L. ; Letrun, Romain ; Dörner, Katerina ; Koliyadu, Jayanath C. P. ; de Wijn, Raphael ; Bielecki, Johan ; Han, Huijong ; Kim, Chan ; Koua, Faisal H. M. ; Round, Adam ; Sarma, Abhisakh ; Sato, Tokushi ; Schmidt, Christina ; Vakili, Mohammad ; Zabelskii, Dmitrii ; Bean, Richard ; Mancuso, Adrian P. ; Schulz, Joachim ; Fromme, Raimund ; Medina, Milagros (Universidad de Zaragoza) ; Grant, Thomas D. ; Fromme, Petra ; Kirian, Richard A. ; Botha, Sabine ; Manuel Martin-Garcia, Jose ; Ros, Alexandra
Minimized sample consumption for time-resolved serial crystallography applied to the redox cycle of human NQO1
Resumen: Sample consumption for serial femtosecond crystallography with X-ray free electron lasers remains a major limitation preventing broader use in macromolecular crystallography. This drawback is exacerbated in time-resolved (TR) experiments, where the amount of sample required per reaction time point is multiplied by the number of time points investigated. To reduce this limitation, we demonstrate a segmented droplet generation strategy coupled to a mix-and-inject approach for TR studies at the European XFEL. The injector produces synchronized droplet trains that enable stable and reproducible injection of protein crystal slurries at significantly reduced flow rates. Using the human flavoenzyme NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 (NQO1) as a test system, we collected diffraction data after mixing with NADH at 0.3 s and 1.2 s delays. The segmented injection approach achieved up to 97% reduction in sample consumption compared with continuous-flow injection while maintaining data quality suitable for TR crystallography. Reproducible electron density features consistent with low-occupancy NADH binding illustrate both the feasibility and the current limits of studying dynamic redox enzymes using this approach. This work establishes segmented droplet generation as a sample-efficient and XFEL-compatible method for future time-resolved serial crystallography experiments.
Idioma: Inglés
DOI: 10.1038/s42004-026-01908-9
Año: 2026
Publicado en: Communications Chemistry 9, 1 (2026), 14 pp.
ISSN: 2399-3669

Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/DGA/E35-23R
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/CNS2022-135713
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/PID2022-136369NB-I00
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/PID2023-151100NB-I00
Tipo y forma: Artículo (Versión definitiva)
Área (Departamento): Área Bioquímica y Biolog.Mole. (Dpto. Bioq.Biolog.Mol. Celular)

Creative Commons Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace. No puede utilizar el material para una finalidad comercial. Si remezcla, transforma o crea a partir del material, no puede difundir el material modificado.


Exportado de SIDERAL (2026-03-18-13:52:53)


Visitas y descargas

Este artículo se encuentra en las siguientes colecciones:
Artículos > Artículos por área > Bioquímica y Biología Molecular



 Registro creado el 2026-03-18, última modificación el 2026-03-18


Versión publicada:
 PDF
Valore este documento:

Rate this document:
1
2
3
 
(Sin ninguna reseña)