中子大分子晶体学的新前沿

美国田纳西州橡树岭，2005年7月

2005年7月12日至13日，在田纳西州橡树岭橡树岭国家实验室举行了“中子高分子晶体学的新前沿”会议。会议的目的是强调在田纳西州橡树岭散裂中子源（SNS）所提议的最先进的大分子中子衍射仪（MaNDi）的影响，这可能使在生物结构中定位氢原子成为常规。这种能力来源于这样一个事实，即中子大分子晶体学（NMC）可以提供准确的氢原子位置、质子化状态和水合状态，以及关于大分子晶体结构中氢/氘交换的信息，即使在中等的2º分辨率下也是如此。相比之下，通过超高分辨率X射线晶体学观察氢原子需要1.0º以上的衍射数据。在X射线衍射研究的所有蛋白质系统中，这个极限占不到1%。

SNS的出现，中子通量增加了一个数量级以上，再加上中子光学和探测器的进步，有望彻底改变NMC。为了实现这一潜力，为SNS提出了一种专用的、一流的高分辨率飞行时间单晶高分子中子衍射仪（MaNDi）。已开发出一种优化的仪器设计，使数据采集速度比现有设施快50倍以上。此外，它将使研究晶格常数大大大于目前可能的晶体成为可能。2004年10月，MaNDi仪器开发团队在SNS固定了光束线11B。预计MaNDi将大大推进结构生物学、酶学和计算化学领域。该项目目前处于后期阶段。有必要为SNS衍射仪及其相关基础设施的工程设计和建造获得资金。只有在更广泛的结构生物学界的大力支持下，这才有可能实现。

一项杰出的科学项目吸引了约100名来自美国、欧洲和日本研究机构的大分子X射线晶体学家和结构生物学家。介绍了受J.Glusker、H.Hauptman、W.Hendrickson、A.Joachimiak、A.Kossiakoff、B.Mathews、A.Podjarny、D.Ringe、G.Stubbs和B.C.Wang邀请的演讲，以及关于结构生物学中高分辨率中子衍射的当前研究以及NMC潜在科学问题的海报。此外，T.Mason、P.Thiyagarajan和D.Myles提供了SNS、MaNDi和NMC项目在全球的地位。会议的一个亮点是参观了SNS实验大厅，其中包括目标和各个建设阶段的仪器。

会议在实现其计划目标方面取得了巨大成功：1）提高了人们对中子衍射在结构生物学中的重要新功能的兴趣和认识2）让社区参与并参与确定SNS可以解决的挑战领域和问题，和3）展示新的和有趣的大分子系统，这些系统将在完成MaNDi后进行中子衍射研究。

在最后的小组讨论中，观众和所有顶尖科学家都表达了高度的热情和一致的支持。有了这样的支持，在更广泛的结构生物学界的积极参与和支持下，美国现在有机会为NMC获得世界领先的新设施。有关会议的更多详情，请访问www.sns.gov/MaNDi2005。