ระบบลำเลียงแสง 7.2 Macromolecular Crystallography (BL7.2W: MX) เป็นระบบลำเลียงแสงที่ออกแบบมาเพื่อประยุกต์ใช้แสงซินโครตรอนในย่านรังสีเอกซ์พลังงานสูง สำหรับการศึกษาหาโครงสร้างสามมิติของโปรตีนและโมเลกุลอื่นที่เกี่ยวข้องในระดับอะตอม โดยอาศัยเทคนิค X-ray crystallography

แสงซินโครตรอนในย่านรังสีเอกซ์พลังงานสูง ผลิตได้จากอุปกรณ์แทรกที่เรียกว่า แม่เหล็กแบบเหนี่ยวนำยิ่งยวด (6.5-Tesla Superconducting wavelength shifter, SWLS) ซึ่งติดตั้งอยู่ในวงกักเก็บอิเล็กตรอน (Storage ring) แสงซินโครตรอนดังกล่าว จะผ่านมายังระบบลำเลียงแสงส่วนหน้าของ BL7.2W: MX (Front-end, FE) ซึ่งมีอุปกรณ์ควบคุมการเปิดปิดแสง (Heat Absorber, ABS) และช่องเปิด (Slits) ให้แสงเดินทางผ่านเข้าสู่ระบบลำเลียงแสง จากนั้นแสงจะถูกปรับให้ขนานไปในทางเดียวกันโดยกระจกปรับขนาน (Collimating Mirror, CM) และเข้าสู่อุปกรณ์คัดเลือกพลังงาน (Si (111) Double-Crystal Monochromator, DCM) ทำให้แสงมีคุณสมบัติเป็น Monochromatic beam และผ่านกระจกปรับโฟกัส (Focusing Mirror, FM) ก่อนเข้าสู่ปลายสถานีทดลอง (End-station) ซึ่งมีอุปกรณ์ที่เรียกว่า Goniometer สำหรับติดผลึกโปรตีนตัวอย่าง และอุปกรณ์หัววัด (Detector) อยู่ตอนท้าย ใช้ในการตรวจวัดความเข้มของรังสีเอกซ์ที่เลี้ยวเบนออกจากผลึกโปรตีน ซึ่งจะเชื่อมต่อกับระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อนำข้อมูลมาประมวลผลและวิเคราะห์ต่อไป

ข้อมูลเชิงเทคนิค

ขั้นตอนการศึกษาโครงสร้างสามมิติของโปรตีน

ในการศึกษาโครงสร้างสามมิติของโปรตีนที่สนใจด้วยเทคนิค Protein Crystallography จำเป็นต้องเตรียมตัวอย่างผลึกโปรตีน (Protein Crystal) ซึ่งทางสถาบันฯ มีห้องปฏิบัติการตกผลึก ที่สามารถให้บริการแก่ผู้ใช้บริการในขั้นตอนการตกผลึก จากสารละลายโปรตีนบริสุทธิ์ (Purified Protein) ก่อนที่จะนำผลึกไปยิงด้วยรังสีเอ็กซ์ที่สถานีทดลอง และเก็บข้อมูลการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ที่ออกจากผลึกโปรตีน ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการหาโครงสร้างสามมิติของโปรตีนชนิดนั้นต่อไป

การประยุกต์ใช้

เทคนิค MX เป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาโครงสร้างสามมิติของสารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการพัฒนาออกแบบตัวยาใหม่ การพัฒนาเอนไซม์ที่มีความสำคัญทางเทคโนโลยีชีวภาพ และการศึกษากลไกต่างๆ ในสิ่งมีชีวิต เป็นต้น

ตัวอย่างโครงสร้างสามมิติของเอนไซม์เบต้าแลกตาเมสจากแบคทีเรียที่ก่อโรควัณโรค (สีเขียว) ทำปฏิกิริยากับสารประกอบคลาวูลาเนต (สีเหลือง) ซึ่งเป็นส่วนผสมในยาปฏิชีวนะ 

การศึกษาเปรียบเทียบโครงสร้างสามมิติของโปรตีนที่คล้ายกัน อาจช่วยบ่งชี้บริเวณที่เข้าทำปฏิกิริยา และนำไปสู่การค้นพบกลไกการทำงานที่สำคัญของโปรตีนที่ไม่ทราบชนิด

ที่มา : Cruz-Migoni, A. et al. (2011) A Burkholderia pseudomallei toxin inhibits helicase activity of translation factor elF4A. Science. 334 (6057): 821-4.

สถาบันฯ ได้ดำเนินการติดตั้งระบบลำเลียงแสง BL7.2W: MX ทดสอบ Commissioning แล้วเสร็จ และทดลองใช้งานจริงที่ปลายสถานีทดลอง เมื่อปลายปี พ.ศ. 2557 ซึ่งเป็นปีสากลแห่งผลึกศาสตร์ (International Year of Crystallography, IYCr 2014) และในปัจจุบัน สถาบันฯ ได้เปิดให้บริการ BL7.2W: MX แล้ว นับได้ว่า BL7.2W: MX เป็นเครื่องมือสำคัญและจะมีบทบาทในการเพิ่มศักยภาพของการศึกษาวิจัยทางด้านผลึกศาสตร์ และรองรับงานวิจัยทางด้านชีววิทยาโครงสร้าง (Structural Biology) ในประเทศไทยและประเทศในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ต่อไป

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่  BL7.2W: MX

โทร. 044 217 040

โทรสาร 044 217 047

อีเมล์: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

100K with Oxford Cryosystems: 700 series cryostream nitrogen cooler