世界各地的结晶学:爱尔兰

国家协会或社团

 爱尔兰晶体学协会

爱尔兰共和国

2021年退出会员资格

第一类

粘附体

爱尔兰晶体学协会

应爱尔兰晶体学协会成员的要求,2021年8月在普鲁格举行的大会确认 爱尔兰共和国。

 

此信息上次更新时间:2024年1月4日

以下爱尔兰晶体学家在世界结晶学家名录.

爱尔兰(IUCr)晶体学家

27找到个条目

爱尔兰

这是IUCr活动日历中记录的即将在爱尔兰举行的会议列表。请让我们知道填写此表格或发送电子邮件至即将到来的会议@iucr.org.

所有活动

这是该国与2014国际晶体学年及其后续举措相关的所有活动的简要列表。

2014年9月18日 2014年化学学会大会利默里克理工学院

本特别报告发表于IUCr新闻稿,卷。17,第1号和第3号(2009年)。

英国和爱尔兰的晶体学

[地图壁纸]
关于我们位于欧洲东北部海岸附近的小岛屿,写作中的第一个问题是如何称呼我们自己。我希望所选的标题是中性和地域性的,但无论如何,形容词“英国人”会不断出现来描述我们所有人。这与欧洲晶体学协会(包括非洲)中“欧洲”一词的含义相同!无论如何,正如封面所示,应用一点晶体学对称性可以帮助我们更好地融合在一起!

这些岛屿不能说是X射线衍射的发源地,但我们可以说是晶体结构分析的第一个故乡,并且就我们的规模而言,自那时以来对这一主题作出了非常重大的贡献。晶体学家对这段历史的大部分都很熟悉。其中包括英国晶体学协会成立的简史,但以下大部分内容是对大学和工业界目前正在进行的一些工作的描述。它决不是完整的,我保留了它的风格。在大多数情况下,大量的网站是不提供的——现在使用搜索引擎了解特定个人或机构的工作通常比从打印页面仔细复制网站更容易!我们希望您喜欢更多地了解我们!

英国晶体学协会的鲍勃·古尔德

英国晶体学协会的史前史

[BCA标志]
虽然X射线衍射起源于物理学,但它迅速成为一门交叉学科。英国物理学家威廉·亨利·布拉格(William Henry Bragg)和他的儿子威廉·劳伦斯·布拉格(Willam Lawrence Bragg。因此,结构研究提供了基本上是化学的信息。1923年,W.H.布拉格被任命为皇家研究院院长,不仅是戴维·法拉第实验室的主任,也是富勒化学教授,这是很恰当的。

皇家学会之所以能够在X射线晶体学的跨学科发展中发挥关键作用,是因为它不是一所大学。在20世纪20年代,大学里物理和化学的部门划分通常是严格的。皇家研究所学科边界的跨越得益于研究团队内部的家庭氛围,不仅吸引了凯瑟琳·亚德利(后来的朗斯代尔)和戈登·考克斯等受过物理训练的毕业生,还吸引了J.蒙特斯·罗伯逊等化学家。这三人都进入了大学化学系,并将结晶学作为主要研究方向。因此,结晶学被拓宽,包括分子几何学、分子间相互作用、固态化学变化的可能性、原子和离子之间的物理相互作用以及晶体物质的物理特性。与此同时,W.L.Bragg在曼彻斯特大学和剑桥大学的物理系建立了研究学院,其专业包括化学材料的晶体结构测定和物理晶体学。他还意识到晶体学在工业中的重要应用,并于1942年在剑桥就相关主题举行了一次大型会议。1943年,他在物理研究所内成立了X射线分析小组(XRAG)。

1929年,W.H.Bragg在法拉第学会组织了第一次国际X射线衍射会议,这为晶体学家之间更正式的国际合作奠定了基础。成立了委员会,以引入协调的抽象方案,使晶体命名标准化,并编制和标准化空间分组表。

1935年出版的第一版《国际结晶学表》是一项重大成就,凯瑟琳·朗斯代尔在其中发挥了特别重要的作用。战争严重阻碍了欧洲的国际合作,尽管在1943年,W.L.Bragg为了与瑞典科学家重新建立联系,进行了一次危险的旅行!

战后,英国结晶学的跨学科合作遇到了一些困难。在那些年里,专业的学术科学家被认为是适当社会的一员是至关重要的。物理和化学的相关学会是物理研究所(IoP)和化学学会(CS)。20世纪50年代,IoP与物理学会合并,它不仅是一个学术团体,组织和赞助科学会议:它还是一个专业协会,认可各级会员,提供职业建议和专业保险,出版以低价提供给会员的期刊。考试、认证、出版、咨询服务和保险的间接费用迫使每年支付大量费用,相当于一名年轻讲师一到两周的工资。CS是一个以学术化学家为主要服务对象的学术团体,认证职能由当时独立的皇家化学研究所执行,直到1980年才合并。在大学里,IoP或CS的成员资格在大多数情况下都与物理和化学之间的部门界限密切相关。

最初,XRAG提供了一个有价值的会面点。由于化学晶体学家没有相应的团队,许多化学家以最便宜的订阅者等级加入IoP,并且可以参加XRAG,无需支付额外费用。XRAG会议迎合了物理、化学和生物晶体学家的兴趣,在某种程度上也迎合了矿物学家、地质学家和冶金学家的兴趣。

这种友好状态一直持续到1966年。到那时,化学晶体学的研究量已经增长到这样的程度,以至于人们认为CS应该有一个化学晶体学家小组(CCG)。在蒙塔斯·罗伯逊(Monteath Robertson)的主持下,新小组鼓励化学家在使用结构测定技术和结果方面开展更多活动。虽然这是一个有益的发展,但也引起了一些不愉快的感觉,因为这造成了物理晶体学家和化学晶体学家之间的分离,而过去只有一个小组取得了如此成功。一些化学家仍然属于XRAG,1969年,XRAG成为IoP的晶体学小组(这里称为PCG,以避免歧义!)。在没有人希望的情况下,物理晶体学和化学晶体学之间几乎没有显著区别,因为许多大学的物理系和化学系之间有着坚硬的墙壁,这一点已经板上钉钉。

在PCG委员会的倡议下,在特德·斯图尔特(Ted Steward)的主持下,1969年成立了英国晶体学委员会(UKCC),该委员会试图防止晶体学会议之间的日期和主题重叠,并鼓励偶尔举行联合会议。它不仅迎合了化学家和物理学家的需要,也迎合了其他晶体学家的需要。它实现了一个有用的功能,但因为它必须避免挑战PCG和CCG的角色,所以它被证明过于脆弱和无效,无法成为一个统一的英国晶体学会。正是由于1970年成立了欧洲晶体学会议(现在的ECA),并讨论了英国应如何在该会议上获得代表权,才使各集团在1971年召开了联合成员会议。

与此同时,英国皇家学会成立了英国国家晶体学委员会(BNCC),代表其参加国际晶体学联合会,并向参加国际晶体学联合会会议的科学家分发整笔拨款。这项工作因英国晶体学部门而变得复杂,1978年,当时的BNCC主席亚瑟·威尔逊(Arthur Wilson)提议为CG、CCG和UKCC提供一个伞式组织。成立了一个特设小组,并为“成立英国晶体学协会”准备了一份提案,该提案于1979年5月由Andrzej Skapski提交给BNCC。然而,有两个主要困难——财政和组织。该报告称:“4000-5000英镑的储备基金对于帮助BCA启动其活动将是非常宝贵的。”从忠于现有团体的晶体学家那里吸引会员是对的吗?

1980年夏天,约翰·罗伯逊(John Robertson)在PCG和CCG通讯上联合发表的一篇文章中说,“这个国家的晶体学界分为两大部分;因此,我们的主题失去了很多丰富性,我们的委员会也因此感到沮丧。”这提醒了两个小组注意分歧的严重性,但斯蒂芬·沃尔沃克提出了如何克服分歧的建议。他的想法是,PCG和CCG成员应自动属于新组织,这些团体应保持不变,因为联合团体既与自己的社会联系,也与新组织联系。

1980年9月在格拉斯哥举行的J.M.Robertson研讨会采取了重要步骤,这是一次里程碑式的会议,因为它包括了两个小组。Wallwork的提议得到了积极的讨论,并决定安排两个小组举行一次特别会议,对其进行更详细的审议,如果这些提议被接受,将成立一个工作组,计划组建新机构。最初的提案提交给了RSC和IoP理事会,他们都非常支持。工作组迅速同意了“英国晶体协会”(BCA)的名称,并开始起草宪法草案。威尔逊是这次活动的策划者,他对这种起草有着丰富的经验。与UKCC相比,新组织将更强大地成为英国结晶学的国家代表。工作组还为BCA在达勒姆举行的晶体学会议上的落成设定了目标日期,该会议已计划于1982年4月举行,这一目标保持了紧迫感。

[达勒姆与会者]1982年在达勒姆举行的历史性会议上,从左到右依次是:布莱恩·伊舍伍德、亚瑟·威尔逊、安德烈·斯卡普斯基、查尔斯·泰勒、大卫·布罗和大卫·菲利普斯
1979年5月提出的合并两份新闻稿的建议最终得到实施,1981年3月,PCG和CCG出版了由Moreton Moore编辑的第一期新闻稿。第二期(1981年6月)的标题是晶体学新闻,并且仍然以该名称发布。

经过相当长的拖延,新组织的慈善地位仅在成立日期前三周获得批准。David Blow建议应邀请晶体学家成为创始人成员,从而解决了初始财务资源的问题。截至就职之日,其中23家公司已保证每家100英镑(作为10年会员认购),现阶段还有五家创始人赞助商,提供1850英镑。1982年4月6日的就职会议有127人出席,工作组的建议得到一致接受,包括选举戴维·菲利普斯爵士为总统,多萝西·霍奇金为副总统。霍奇金和亨利·利普森在就职典礼上发表了讲话。在就职会议结束时,Brian Isherwood提议成立BCA工业集团,David Blow提议成立生物结构集团。BCA内四个专家组的结构仍然存在,IoP的晶体学小组已成为物理晶体学组。

在这次历史性会议结束时,大家都感到非常欣慰。与此同时,工作组成员都很清楚,BCA的财政资源不足。事实上,一些人甚至怀疑它能否生存下来。然而,在创始人计划的帮助下,财务状况很快有所改善。这些活动一直开放到1982年底,之后有52名创始人成员,还有31名创始人赞助商,他们之间捐赠了超过12000英镑。最重要的是,作为一个科学组织,BCA以其活跃的团体、令人兴奋的年度会议以及重要的是其庞大而热情的成员,取得了出乎意料的成功。它已成为世界上最大的晶体学会之一。

David Blow和Stephen Wallwork

[转载自晶体学新闻98, (2006). 更完整的帐户发布于注释Rec.R.Soc.Lond。 58(2), 177-186(2004)]


BCA现任官员

【新加坡建设局官员】
从左至右:总统:埃尔斯佩斯·加曼,副总统:亚历山大·布莱克,秘书:乔治娜·罗西尔,财务主管:哈里·鲍威尔。

英国的中央设施

切斯特的IUCr

[IUCr标志]
尽管IUCr的总部设在瑞士,但其所有行政和出版活动都是在英国切斯特的办公室进行的。到1962年,该联盟出版物的技术编辑工作量对自1948年以来一直以名誉身份从事这项工作的大学工作人员来说太重了。因此,Stephen Bryant被任命为工会第一位全职技术编辑;史蒂芬住在切斯特(他之前是切斯特附近壳牌桑顿研究中心的高级技术编辑)。第一个工会办公室是斯蒂芬家的一个房间!
[夏普,克莱格]国际妇联(IUCr)与比尔·克莱格(Bill Clegg)共同出席BCA会议:安德烈亚·夏普(Andrea Sharpe)。
1968年,联盟任命了第一位执行秘书吉姆·金,并成立了联盟联合行政和编辑办公室。自早期以来,随着期刊和其他出版物(如国际结晶学表公司规模不断扩大,办公室已迁往切斯特的多个地点以适应增长。工会现在占据了修道院广场的三栋建筑,有三名行政人员,11名编辑人员,四名研发人员,一名促销人员。工作人员与39个遵守机构和19个委员会合作;此外,出版业务涉及与全球150多名科学编辑和联合编辑的合作,每年发表约4000篇论文和15000页。

正如计算机和互联网在结晶学中发挥了很大作用一样,它们在切斯特的结晶学出版中也发挥了重要作用。随着印刷业和计算机的快速发展,所开展的工作发生了巨大变化。过去,期刊以纸质手稿的形式提交,并使用金属字体排版,而IUCr出版物现在则通过作者在线提交的文件进行电子排版,并通过“直接制版”方法打印。

互联网的发展意味着可以在网上获得更多的出版物,切斯特的IUCr一直处于这些发展的前沿。1948年至今,IUCr的所有期刊都可以通过在线晶体学期刊(journals.IUCr.org)和国际餐桌可通过以下途径获得国际在线表格(it.iucr.org)。

切斯特的工作人员与晶体学界就晶体数据的出版和交换标准进行了密切合作。2006年,CIF的开发工作获得了著名的ALPSP出版创新奖(ALPSP Award for Publishing Innovation)的认可,取得了巨大成功,并改变了处理小分子结构纸和将数据传输到数据库的方式。对于大分子,预计正在进行的mmCIF工作将以类似的方式促进作者、数据库和期刊之间的数据传输。

因此,IUCr的运营是英国晶体学的一个小而重要的组成部分。IUCr员工谨感谢世界各地为该组织的工作取得成功而付出时间和努力的所有人。

安德烈亚·夏普

中央处理器4

[CCP4标志]
“协作计算项目”(CCP)在其鼎盛时期发展到了十几岁。到目前为止,最难对付的是CCP4,它在全球范围内的影响力非常大。

CCP4无疑是20世纪70年代开始的协作计算项目中最成功的。出于某种原因,这个名字总是让我认为它是一个起源于冷战时期苏联的组织,在某种程度上,它是沿着真正的社会主义路线运作的。CCP4的目的是为没有资金直接回报的开发人员贡献的软件提供分发和支持。相反,开发人员从授权机构获得资金,他们希望能够轻松、快速地将工作提供给其他晶体学家(同样的资助机构也支持他们),这是一种双赢的局面。传统上,听起来颇为古拉格的工作组1和工作组2运行CCP4。英国的任何PI都可以对制定总体政策的工作组1的决定进行投票,英国的任何晶体学家都可以加入CCP4工作组2,该工作组负责用户和开发者之间的联络。最近,CCP4收购了一个执行委员会和一个科学技术咨询委员会(STAB),为与CCP4相关的不断扩大的科学家团队提供更多指导。CCP4的性质意味着在各个工作组(Executive和STAB)中贡献角色的阵容会不断变化,因此CCP4自成立以来有幸受到菲尔·埃文斯(Phil Evans)和埃莉诺·多德森(Eleanor Dodson)的指导。CCP4还得到了CCLRC的长期财务和法律支持,目前由BBSRC的拨款资助。

CCP4在未来几年面临着巨大的机遇和挑战。机遇来自于CCP4集团即将从达累斯伯里迁至戴蒙德,挑战来自于大学和资助机构日益渴望在财务上开发软件的商业潜力。

[CCP4人员]Daresbury CCLRC的CCP4人后排L-R:Francois Remacle、Charles Ballard、Dan Rolfe;前排L-R:梅里·霍华德(Maeri Howard)、彼得·布里格斯(Peter Briggs)、马丁·温恩(Martyn Winn)、诺曼·斯坦因(Norman Stein)、杨万娟(Wanjuan Yang);失踪:罗南·基根
CCP4的家从达累斯伯里迁至戴蒙德将为与那里的光束线科学家合作提供极好的机会,并有助于开发流线型结构解决方案管道。CCP4还将得益于靠近英国实用高分子晶体学的新中心,以及受到最先进设施吸引的国际科学家的定期访问。CCP4多年来在维护和分发软件方面积累了丰富的经验(大约三年!),这也将使钻石公司的其他团队受益匪浅。这应该是一个资金充足的企业,因为结构基因组学正在为结构生物学软件的开发注入大量资金。CCP4已经与SPINE、BIOXHIT、eHTPX和MAX-INF计划合作。

另一方面,大学研究商业化环境的变化是CCP4需要调整的一个因素。CCP4依赖贡献开发者的软件许可,而不提供经济补偿。在一开始,这种安排甚至没有正式化,但主要是开发商和CCP4通过CCLRC直接签订的合同的主题。不幸的是,这种直接关系正在被机构和供资机构越来越强烈的求偿欲望所侵蚀。对于这种兴趣来说,软件是一个很有吸引力的目标,因为它可以直接销售:它没有从需要制造的产品中获取版税所需的交付周期。另一个问题涉及诉讼的增加,这意味着组织正变得更加积极主动,希望在软件错误的情况下限制其责任。尽管很难想象CCP4软件会出现这种程度的错误,但这个问题一直是关于发布CCP4未来版本的许可条款的长期争议的主题,该问题目前尚未解决。尽管存在这些问题,CCP4最近吸引了高质量和流行的新软件程序加入到套件中。与内部软件开发一起,CCP4保持在晶体学方法开发的前沿。

CCP4对大分子晶体学的贡献并不局限于CCP4系列的分布。CCP4通过参加大多数国际结晶学会议来接触结晶学界。CCP4公告栏为广泛的蛋白质晶体学主题提供了一个生动的讨论论坛,CCP4还制作了一份半年期的通讯,其中包含晶体学家普遍感兴趣的文章。年度研究周末(每年1月初举行)是结晶学日历上的固定项目,是开发人员聚在一起讨论其重点领域最新想法的独特机会,例如2007年研究周末的主题分子替换。这些活动在晶体学界产生的善意无疑将帮助CCP4在其挑战中生存和发展。

艾利·麦考伊

特别感谢Phil Evans和Martyn Winn对本文中一些细节的澄清。


达斯伯里实验室同步辐射源的晶体学

[SRS标志]
自1981年用户操作开始,结晶术就在SRS上得到了很好的体现,直到2008年8月最后一次光子发射,结晶术一直是一项关键活动。已经取得了如此多的成就,以至于一篇短文不可能做到公正:这篇综述将简要介绍过去几年的一些主要成就和发展,但不可避免地会忽略许多重要进展(参见网址:http://www.srs.ac.uk/srs更多细节)。从一开始,SRS上的X射线束线就为蛋白质结晶学(PX)、纤维衍射和形貌提供了仪器,几年内,第一个超导波长移位器就为高分辨率粉末衍射(HRPD)和表面结晶学提供了强光子束。X射线吸收光谱(XAS)提供局部结构细节和价态信息以补充晶体学参数,以及小角度X射线散射(SAXS)技术也可用,与PX一样,对这些技术的需求大幅增长,证明了进一步光束线的构建是合理的。

通过探测器、数据采集系统、聚焦X射线光学和样品室(其中一个用于就地分子束外延可能是最复杂的)。例如,达累斯伯里实验室的探测器小组建造的仪器通过有效记录一维和二维光子,从而获得快速变化条件下的化学成分、结构和动力学信息,从而导致并帮助保持SRS的竞争优势。类似地,协作计算项目(CCP)并行开发了数据分析方法,这些方法继续作为PX、XAS、SAXS、粉末和单晶衍射的全球社区软件的中央存储库和供应商。

[达累斯伯里鸟瞰图]达斯伯里实验室鸟瞰图
PX光束线经过多次升级,见证了从早期的多背胶片曝光到“平铺”CCD探测器的真正巨大进步,从而实现了快速数据采集和“同一天”结构解决方案。SRS在约翰·沃克1997年的诺贝尔化学奖中发挥了作用,这是非常值得的阐明三磷酸腺苷合成的酶机制其他束线也对分子生物学产生了广泛的影响,例如SAXS束线(通过对DNA和肌肉的研究),现在更常用于溶液散射实验,以获得分子形状、粒径和成核的详细信息,并用于研究聚合物的结晶度。圆二色性在蛋白质折叠研究中的早期应用导致建立了专门的光束线来研究这种机制。最新的PX光束线主要使用高通量多极摆动器源和最先进的ADSC量子探测器。波长选择性(以优化和利用f'和f'的变化)当然是使用同步辐射(SR)的基本原因,最近PX经常在SRS上利用这一点。通过机器人系统从存储架上取出低温晶体,安装、定心、,并在数据收集后替换它们:通过这种方式,晶体筛选确定了用于后续完整数据收集的最佳衍射样品。还开发了一种仪器,通过改变蛋白质周围的湿度来提高结晶度,然后使用微焦点光束来研究更小的晶体(因此需要更少的起始材料)。

SRS上的小分子晶体学(SMX)的推出立即取得了成功。第一次,一个专用的可调谐波长光束线允许使用晶体太小和/或衍射太弱而无法在传统光源上研究的结构解决方案。该光束线一直被大量超额订阅,生产效率很高,在10年内发表了500多篇论文,最终建成了第二条固定波长光束线,以增加容量,并为技术开发提供光束时间。到那时,两条光束线都有Bruker ApexII探测器,结合高通量,可以在不到一个小时的时间内记录完整的数据范围。过去三年,人们越来越重视就地对单晶进行实验,以跟踪物理或化学条件变化引起的结构变化。只需使用氮气或氦气流(10 K至750 K)或“热头”测角仪控制温度,并使用金刚石压砧室(DAC)改变压力。另一个样品池(内部设计和建造)在不同的气体环境中围绕晶体,例如,允许详细研究纳米多孔结构内的分子交换。与其他同步加速器的研究一样,研究处于瞬态激发态的分子的技术取得了重大进展,称为“光晶体学”,并获得了令人着迷且往往出乎意料的结果。这两条光束线均由EPSRC资助的国家晶体学服务机构访问,以在使用传统X射线源的实验室衍射仪上检查抵抗结构溶液的晶体。

SRS高通量束线上20年的粉末衍射为基础物理和化学、制药、工程、磁学以及地球和环境科学领域的里程碑式成果做出了贡献。可变温度(80 K至1250 K)是一个常见要求,但范围更大就地实验在SRS上进行。使用能量色散粉末衍射(EDPD)对装有钢壁或限制性X射线窗口的容器中的样品进行实验。例如,一台大容量液压机,在1厘米内容纳矿物太空舱模拟了地球深处的高压和高温。EDPD还用于钢或铝合金制成的大型工程部件的应变扫描,如飞机部件,其中拉伸应力可能导致灾难性失效。多极摆动器光束线使用反射镜和矢状晶体聚焦,为材料加工研究提供极高通量的单色辐射:达斯伯里实验室开发的高计数率RAPID探测器记录了广角和小角度散射。将粉末衍射技术与XAS和SAXS技术相结合,在其他光束线上也实现了这一目标,为此,我们自行研制了广角气体微带位置敏感探测器(HOTWAX)。

20世纪90年代初,随着成像板的引入,DAC中高压物质的晶体学研究发生了革命性的变化。以前通过EDPD方法记录的许多结构被发现是不完整或错误的。对元素和二元系统的系统单色研究,其中一些利用了共振散射,揭示了简单和高度复杂的结构。最近,通过聚焦劳厄光学,当与就地读取MAR345图像,大大减少了记录和提取数字化数据的速率限制步骤,为广泛的科学领域开辟了大量新的可能性。这项前沿研究为世界领先的进展做出了贡献,例如利用新发现的高压多晶型粉末在DAC内加压生长的单晶的结构解决方案。

SRS显然通过以下方式对英国(以及其他几个国家)的工业结晶学做出了一些重要贡献DARTS公司-参见网址:http://www.darts.ac.uk/-通过向组织提供广泛的SR技术,并向没有内部晶体学家的企业提供完整的材料表征服务。这种开创性的方法为行业提供了传统X射线源无法获得的数据(即更好的空间或时间分辨率、更好的信噪比、就地测量等),这些被证明对解决特定问题或取得具有短期和长期商业影响的进展至关重要。

英国新同步加速器Diamond的用户操作于去年开始,SRS现在已经“交出了接力棒”,以及渴望进行富有想象力的实验以利用更明亮的光子束的繁荣社区的遗产。晶体学将再次得到很好的体现,结果已经表明,这一由达斯伯里实验室设计的新光源可以满足此类设施日益增长的需求,并允许英国用户在未来很长一段时间内在世界舞台上竞争。

格雷厄姆·布什内尔-威伊

哈维尔科学与创新校园的晶体学

该校区位于牛津市以南约15英里的牛津郡,位于北威塞克斯丘陵的农村地区,被指定为“杰出自然美景区”,有良好的公路和铁路连接,距离希思罗机场约一小时车程。校园内提供用户住宿。下面介绍了该网站上的两个实验室,卢瑟福阿普尔顿实验室和钻石光源。

卢瑟福阿普尔顿实验室

这个多学科实验室拥有一台质子同步加速器,最初是在20世纪60年代为粒子物理研究而建造的。在日内瓦建立核物理研究中心(CERN)后,粒子物理实验转移到了CERN,通过将质子束抽到靶上产生脉冲中子,该同步加速器被转换为散裂中子源。此时,它被重命名为ISIS。慢化剂和斩波器用于产生几种不同能量的光束,具体取决于所研究的科学和所使用的仪器。

[图1,ISIS示意图]图1
中子特别适合研究氢原子的位置,而氢原子更难用X射线看到,因为中子具有自旋,所以可以用来研究磁性结构。源的脉冲特性意味着可以在这里进行结构变化的时间分辨研究。该设施提供中子束和其他粒子、μ子束,使科学家能够在物理、化学、地球科学、材料科学、工程和生物学等领域探测物质的微观结构和动力学。目前共有24种仪器,每种仪器都有关于仪器特性和应用的网页信息。它们按科学兴趣分类,例如,晶体仪器为GEM、HRPD、PEARL、POLARIS、ROTAX和SXD,而用于工程应用的仪器,如测量铁路线路中的应变,则使用ENGIN-X。其他网页提供了每个仪器套件的摘要,以帮助您决定ISIS的哪种仪器适合您的实验。

图(图1)显示了实验大厅中目标站周围仪器的集群。μ介子仪器、DIVA、MuSR和EMU安装在提取光束的左侧下方,RIKEN安装在另一侧。

有关详细信息,请访问ISIS网站www.ISIS.rl.ac.uk/。

ISIS最近的科学报告也可以在那里找到。欧洲散裂源的计划仍在酝酿之中,因此ISIS将在未来几年内成为欧洲唯一的脉冲中子源。


ISIS第二目标站项目

加速器可以为第二个目标站产生更多的质子,这将允许使用更多的仪器,ISIS计划将扩展到软物质、先进材料和生物科学的关键研究领域,提供能量为5 x 10的“冷”长波中子-5第二个中子源于2003年7月开始建造;第一批中子已经产生。当实验项目开始时,将有七个最先进的新仪器可用于使用长波长低能中子的高通量。目前计划共制造18种仪器,这些仪器将涉及来自世界上10多个国家的研究人员的科学投入。现场网络摄像头显示施工进度http://ts-2.isis.rl.ac.uk。

这篇文章没有足够的篇幅来描述所有的仪器,所以我只提到提供高分辨率磁衍射的仪器。飞行时间源(如ISIS)的一个显著特征是能够在宽的晶格间距范围内以几乎恒定的分辨率生成衍射图案。WISH是一种长波仪器,用于在原子水平上研究磁性。设计用于长距离粉末衍射d日-在磁性和大型单元-细胞系统中,它将专门研究诸如磁团簇、磁场和压力的极端条件等主题。


钻石光源(DLS)

2002年3月27日,英国政府通过科学和技术设施委员会(STFC),即之前的研究委员会中央委员会实验室(CCLRC),与威康信托基金会(Wellcome Trust)建立了合作关系,以建造和运营钻石同步加速器。随后成立了一家合资公司Diamond Light Source Ltd,负责执行首席执行官Gerhard Materik领导的任务。

该公司由股东所有:STFC拥有86%的股份,Wellcome Trust拥有14%的股份。其他方可在现有股东一致同意的情况下购买公司股份。出资人已承诺建造、调试、运营和退役一期设施,该设施由核心设施、一台电子同步加速器和七条光束线及其相关仪器组成。第二阶段,再增加15条光束线,将以每年四五条的速度增加。随着设施的发展,第三阶段将取决于用户需求。与欧洲同步辐射设施(ESRF)的合作研究小组(CRG)类似,用户安装光束线也有潜力。

Beamtime的分配原则是由第三方出资,在使用时免费提供给所有学术和科学用户。分配是通过同行审查程序进行的,由DLS根据科学价值选择提案。至少30%的时间用于学术和慈善生命科学研究。

与其他同步加速器一样,第三方也有机会通过建造自己的波束线或购买波束时间来使用该设施。通过使用费筹集的任何收入将用于抵消设施运营成本,或作为设施退役成本的出资。

[图2,菱形示意图]
钻石是第三代3GeV(千兆电子伏)同步辐射光源。第三代光源使用磁铁阵列(称为插入装置)产生极强的窄电磁光束,其亮度约为英国柴郡达斯伯里实验室设施的10000倍。金刚石是目前世界上最好的中能X射线源;它被优化为产生能量在100电子伏(软X射线)和20000电子伏(硬X射线)之间的X射线。此外,钻石还提供高达100000电子伏特的X射线源。

该网站上的一系列页面按行业描述了工业应用的案例研究,包括航空航天、汽车、生物科学、电子、IT硬件、工程、环境科学,以及改善食品成分在制造过程中在分子水平上的行为的研究。它有研究小型病毒和抗病毒药物的设施,也有研究大型飞机部件的设施。

第一阶段的七条光束线现已投入运行,到2012年还将有22条光束线可用,还有更多的空间。

完整的详细信息可以在www.diamond.ac.uk/上找到,那里有一张迄今为止确认的波束线图,涵盖了运营的前五年。

英国首相于2006年11月访问戴蒙德,庆祝光束线的首次亮光。2007年2月,第一个科学用户在光束线I06上受到欢迎,自那时以来,更多的人进行了实验。

凯特·克雷内尔

致谢:本文中的大部分材料摘自实验室提供的网站。请查看这些网站,了解比我在这里总结的更完整的最新信息。

英国科学技术设施委员会:www.STFC.ac.UK/

ISIS散裂中子源:www.ISIS.rl.ac.uk/

ISIS第二目标站:http://ts-2.isis.rl.ac.uk

DLS:www.diamond.ac.uk/


英国国家晶体学服务(1981-…)

【NCS工作人员】NCS工作人员,从左至右:大卫·休斯、托马斯·盖布里奇、迈克·赫斯豪斯、西蒙·科尔斯和彼得·霍顿
当当前资助期到期(2009年10月)时,EPSRC英国国家晶体学服务将庆祝28年的持续运营。

在迈克·赫斯豪斯(Mike Hursthouse)的领导下,该服务于1981年在伦敦玛丽女王学院(Queen Mary College,London)正式成立,由英国研究委员会(UK Research Council)各种形式的化学项目(SRC、SERC、EPSRC)资助。多年来,该服务依赖于PDP8控制的CAD4衍射仪,该衍射仪此前曾被资助支持QMC晶体学小组与少数外部用户之间的合作。新用户很快就可以访问该服务,而对于RA的一名员工Anita Galas来说,负载相当大。随着需求的增加,任命了更多的工作人员,该处也在计算机习惯方面提出了新的方向。在1982年的续约中,拨款购买了一台专用的“主机”计算机——VAX 11/750。1988年,这台机器退役,当时它被转移到了基于PC的计算环境中,有四台286 PC托管T800 transputers。每一款都比VAX功能强大,而且该集群是用两年的VAX维护合同资金购买的!

有了这样一个活跃的用户群,样本并不短缺,数据集、结构和出版物源源不断。受到明显需求的刺激,Mike将注意力转向寻找新技术,以更快地收集数据,并在1988年更新时获得了额外资金,用于开发小分子晶体学的区域探测器技术。到1990年,国家服务局使用Nonius FAST电视区域探测器以前所未有的速度生产晶体结构。这项技术的成功催化了当今的CCD革命。结构产生的惊人速度也得益于配备有钼靶的独特旋转阳极源。到1997年,是时候采用CCD技术了,通过将这种探测器与新型钼旋转阳极耦合,服务的吞吐量得到了提高。

[NCS机器]
使用在厚切片模式下运行的高灵敏度探测器,配备最先进的新型高通量RA发生器,以及仪器制造商和学术同事提供的新数据处理和精炼软件,使服务部门能够处理晶体,这些晶体太小或形状太差,以至于之前会被扔掉!在进入新千年之际,该服务中心位于南安普顿大学,是世界上生产效率最高的小分子晶体学设施之一。

2001年获得的资金用于在旋转阳极上增加第二个Kappa CCD。与此同时,该局委托设计和建造了革命性的X射线聚焦镜,用于钼辐射,这又带来了一次巨大的飞跃,使放射源的强度提高了六倍!在实验室里,该服务现在可以处理非常小的晶体,只有微米大小,而这之前需要使用同步加速器!然而,我们的用户继续使用更小、要求更高的晶体对我们进行测试,此次更新还引入了与W.Clegg(纽卡斯尔)合作运行的国家服务局同步加速器组件。南安普敦的运行确保了只有最合适的样本被送到同步加速器,在那里,服务有大约40天的波束时间在一年中平均分配。

该局目前每年处理大约1200个样本,加上内部工作,南安普敦实验室每年生产2000多个数据集,直接发表70多篇论文。服务用户将许多其他出版物添加到该总数中。2002年,该处大力参与了一个电子科学试点项目。这导致了互联网服务的开发,用户可以通过该系统监控样本的进度,与数据采集交互并下载数据。我们还率先在小分子晶体学的硬件和软件中应用进一步自动化,从机器人处理样品安装开始,通过数据收集和处理、结构求解和验证,直至公众传播。围绕电子数据发布的一个非常成功的试点项目产生了eCrystals软件,该软件目前正在向社区提供。我们希望这将为我们的用户提供更开放的服务,并大幅增加向化学界提供的结构数据。

西蒙·科尔斯和迈克·赫斯豪斯。

英格兰东南部

伦敦的结晶学

生物学研究

[SE地图]
伦敦结构生物学领域的研究活动由2002年10月成立的伦敦结构生物学联合会协调。所有学术结构生物学研究小组都有代表:伯克贝克、英国癌症研究院、帝国理工学院、癌症研究所、国王学院、国家医学研究所、玛丽女王学院、药学院和大学学院。

作为伯克贝克/伦敦大学学院结构分子生物学研究所的一部分,伯克贝克晶体学学院专注于结构生物学、生物物理和生物信息学。该学院的结构生物学方法越来越多地将蛋白质结晶学与单粒子低温电子显微镜和三维重建相结合。重点放在发病机制和细菌毒素(加布里埃尔·瓦克斯曼、大卫·莫斯、邦妮·华莱士、海伦·赛比尔、尼古拉斯·凯普)、癌症和DNA修复(尼尔·麦克唐纳、特蕾西·巴雷特、埃琳娜·奥尔洛娃)、伴侣、蛋白质折叠疾病和白内障(海伦·赛比尔、埃琳娜·奥尔洛娃、尼古拉斯·凯普、比比克·古普托、克里斯汀·斯林斯比)以及细胞骨架结构和功能(Carolyn Moores,Nicholas Keep)。

英国伦敦癌症研究所(Cancer Research UK London Research Institute)在两个地点运营。克莱尔霍尔实验室(Clare Hall Laboratories)利用分子生物学、酶学和X射线晶体学的多种技术,对戴尔·威格利(Dale Wigley)的研究重点是参与DNA复制和修复的酶。在林肯的Inn Fields实验室,一个长期的研究目标是了解大脑中的蛋白质调节,包括对神经退化和细胞周期控制的影响(海伦·沃尔登)。人们还对确定组成动粒的一些多蛋白复合物(马丁·辛格尔顿)的结构感兴趣,特别是那些与着丝粒DNA结合有关的蛋白质,以及与在动粒产生纺锤体检查点信号有关的复合物。

帝国理工学院结构生物学中心由分子生物科学与生物学、医学院和化学系的20多个附属研究小组组成。一个主要的研究主题是膜蛋白结晶和结晶学新技术的开发(So Iwata,Naomi Chayen),这导致了由威康信托基金资助的帝国理工学院和钻石光源合资成立了膜蛋白实验室(MPL)。该设施由So Iwata管理,位于Diamond光束线旁边的一个实验室内,于2008年1月供用户使用。MPL旨在培训用户膜蛋白结晶,并与钻石公司的Gwyndaf Evans合作,开发膜蛋白结晶和数据收集的新方法。MPL成员专门参与转运体、ATP酶、呼吸和GPCR家族中许多膜蛋白的结晶和结构测定工作。该中心的结构研究包括许多重要晶体结构的测定,包括人类DNA修复酶Ape-1、XRCC1 BRCT结构域、猪解痉多肽和疾病相关ATP酶p97(Paul Freemont)。该中心还拥有生物分子核磁共振设施(Stephen Matthews)和生物信息学研究(Michael Sternberg)。

在癌症研究所的结构生物学小组中,X射线结晶学、电子显微镜、生物物理、生物化学和分子生物学技术相结合,以了解与癌症有关的蛋白质和复合物的功能和调节的结构基础。研究项目涵盖了一系列关键的分子系统和过程,包括信号转导(大卫·巴福德、劳伦斯·珀尔、理查德·贝利斯)、细胞周期控制(巴福德)、转录调控(珀尔、乔恩·威尔逊)、靶向蛋白破坏(巴福德、埃德·莫里斯)、伴侣功能(珀尔)、DNA修复(佩尔)、,染色质修饰(Pearl,Wilson)和染色体动力学(Baylis)。除了基础科学项目外,该科还与癌症研究所内外参与针对这些系统开发新疗法的其他团体保持密切联系。

作为伦敦国王学院分子与细胞生物物理学Randall分部的一部分,结构生物学小组的研究兴趣包括氧合酶(Roberto Steiner)、介导过敏和哮喘的抗体(Brian Sutton、Andrew Beavil)、细菌对抗生素耐药的酶(Paul Brown)的结构研究、参与RNA代谢和翻译起始的蛋白质/RNA复合物(Sasi Conte)、识别和修复受损DNA的酶复合物(Mark Sanderson)以及参与聚谷氨酰胺扩张疾病和其他神经退行性疾病的蛋白质(Yu Wai Chen)。成立了一个结构生物信息学小组(Franca Fraternali),其研究兴趣在于分析和预测蛋白质/蛋白质和蛋白质/核酸相互作用,以及分析小分子/大分子相互作用。

在MRC-国家医学研究所(NIMR),结构生物学小组将结晶学作为广泛的生物化学和生物物理技术之一,包括电子显微镜、核磁共振波谱和单分子测量。这些方法与生物信息学方法相结合,研究参与各种疾病过程的大分子组装体的结构和功能。具体的研究兴趣集中在信号转导过程(Steve Gamblin、Katrin Rittinger、Steve Smerdon)、转录调控(Gamblin-、Smerdon-、Ian Taylor)、DNA损伤信号(Smerdon-)、先天免疫(Rittinger-)、流感(Gambin)和病毒组装(Taylor-)。

英国药学院癌症研究生物分子结构小组(Stephen Neidle,Gary Parkinson)采用晶体学与分子建模/模拟相结合的方法,在抗癌药物发现的背景下研究核酸及其与小分子的相互作用。一个主要重点是确定四链DNA结构,利用衍生信息协助设计新的端粒靶向和基因靶向分子。其他活性结构项目考虑蛋白质相互作用和抗感染药物,尤其是抗MRSA药物。

玛丽女王生物与化学科学学院的晶体学家专注于光合作用反应中心、植物蛋白质、酶和细菌植物病原体产生的蛋白质(理查德·皮克斯吉尔、诺伯特·克劳斯)。EPR/ENDOR光谱学(Steve Rigby、Peter Heathcote)、NMR光谱学(John Viles)和电子显微镜(Jon Neild)技术与结晶学(Pickersgill、Krauss)相结合,以了解蛋白质活性并研究更大尺寸和更复杂的系统。

在大学学院生物化学和分子生物学系(与伯克贝克/伦敦大学学院结构分子生物学研究所密切相关),对生物重要蛋白质进行X射线晶体学研究,同时进行生物物理表征、核磁共振波谱和生物信息学研究。研究领域包括致病性过氧化物酶的发病机制(Gabriel Waksman和Snezana Djordjevic)、信号转导(Waksman and Djordjevic)和酶机制(Djordjovic)。此外,中子和X射线散射与分析超速离心一起用于确定具有免疫学重要性的多域蛋白质的中等分辨率溶液结构(Steve Perkins)。

化学和材料研究

Birkbeck的工业材料小组(Paul Barnes,Nora Leeuw)专注于功能材料的结构和动力学,特别关注约1秒以上的时间尺度上的结构变化。主要技术包括PXRD,尤其是时间分辨技术就地研究化学或物理变化、能量色散衍射、中子衍射、EXAFS和计算机模拟结果的方法。

伦敦大学学院的化学晶体学(Derek Tocher,Jeremy Cockcroft)为无机和材料化学的研究奠定了基础,并为有机化学合成方法的发展提供了关键数据。伦敦大学学院也是由Sally Price领导的有机固态控制和预测(CPOSS)项目的主要中心,该项目旨在开发用于预测有机分子晶体结构的计算技术。

皇家研究所Davy Faraday研究实验室(Richard Catlow、Peter Day、John Meurig Thomas爵士、Paul McMillan、Richard Oldman、Gopinathan Sankar)的研究重点是固态和材料化学,包括多相催化、表面化学、矿物学、分子固体以及电子和磁性材料。该实验室的工作基于实验和计算技术的结合,是国家和国际高性能计算、同步辐射和中子散射中央设施的主要用户和开发商。

东南大学的晶体学

在南安普敦大学,化学晶体学研究(Mike Hursthouse、Simon Coles、Thomas Gelbrich、Mark Light)侧重于功能化有机化合物家族的结构系统学,以深入了解晶体组装,发展对多态性和结构相似性等现象的理解,并为晶体结构预测工作提供信息。典型分析采用集团XPac软件包中包含的系统方法考虑相关结构的矩阵(通常约为100),该软件包的开发旨在提供晶体结构相似性的自动测量。这项工作得到了一个实验室的支持,该实验室专门用于检查晶体固体的物理和热特性,以研究结构-性能关系和结构转换。该小组积极参与电子科学和信息学领域的工作,开发新的方法来公开获取晶体数据(和其他分析数据),以及远程实验控制和数据管理和实验分析系统。

乔恩·库珀(Jon Cooper)在南安普敦的生物小组从事各种蛋白质的结构研究,包括四吡咯生物合成途径的酶、C-C键水解酶、急性期蛋白、天冬氨酸蛋白酶、甲基营养电子传递蛋白和肌醇单磷酸酶。最近的项目包括一种与学习和记忆相关的钙信号蛋白和一种来自病原体的入侵蛋白的结构分析类鼻疽伯克霍尔德菌.

在雷丁大学,Mike Drew的研究兴趣涉及广泛的结构化学,包括小无机和有机分子、金属配合物、主客体相互作用和手性钌配合物。克莉丝汀·卡丁的主要研究兴趣已发展到核酸晶体学,尤其侧重于了解奥克兰大学的比尔·丹尼开发的抗癌药物DACA家族的作用模式。Ann Chippindale和Simon Hibble的研究集中于有序晶体材料,如开放骨架金属磷酸盐、硫化物和氰化物,以及无序晶体材料,特别是简单过渡金属氰化物。热研究,特别是负热膨胀材料的热研究,以及单晶到单晶的转变是一个主要的研究主题。

肯特大学的功能材料小组(Alan Chadwick、Bob Newport、Gavin Mountjoy)主要关注非晶和纳米晶体材料的原子级结构特性,包括生物活性和其他氧化物玻璃、锂基固态电池材料和氧化物纳米复合物。非弹性中子散射和X射线吸收光谱补充了中子和X射线衍射技术就地时间分辨实验成为一个突出的研究领域。

达伦·汤普森(Darren Thompson)在苏塞克斯大学(University of Sussex)从事补体级联中蛋白质的晶体学研究,包括多蛋白复合物C1和短开关肽,这些短开关肽的设计目的是在添加锌后将构象从线圈变为手指。

在朴茨茅斯大学,John McGeehan的主要研究重点是与Geoff Kneale合作,通过大分子晶体学研究核酸蛋白质的结构特征。他还参与了与ESRF和the Diamond Light Source的合作项目,以开发在线显微分光光度计,允许在同步电子基大分子晶体学实验期间收集UV/Vis、荧光和拉曼光谱。

安德鲁·邦德

续第17卷第3期

英国和爱尔兰的晶体学

[大不列颠和爱尔兰地图]
接第17卷第1期

伦敦的结晶学

生物学研究

伦敦结构生物学领域的研究活动由2002年10月成立的伦敦结构生物学联合会协调。所有学术结构生物学研究小组都有代表:伯克贝克、英国癌症研究院、帝国理工学院、癌症研究所、国王学院、国家医学研究所、玛丽女王学院、药学院和大学学院。

这个伯克贝克晶体学学院作为伯克贝克/伦敦大学学院结构分子生物学研究所的一部分,专注于结构生物学、生物物理和生物信息学。该学院的结构生物学方法越来越多地将蛋白质结晶学与单粒子低温电子显微镜和三维重建相结合。重点放在发病机制和细菌毒素(加布里埃尔·瓦克斯曼、大卫·莫斯、邦妮·华莱士、海伦·赛比尔、尼古拉斯·凯普)、癌症和DNA修复(尼尔·麦克唐纳、特蕾西·巴雷特、埃琳娜·奥尔洛娃)、伴侣、蛋白折叠疾病和白内障(海伦·赛比尔、埃琳娜·奥尔洛娃、尼古拉斯·凯普、比比克·古普托、克里斯汀·斯林斯比)、,细胞骨架结构和功能(卡罗琳·穆尔斯,尼古拉斯·凯普)。

这个英国伦敦研究院癌症研究所在两个位置运行。克莱尔霍尔实验室(Clare Hall Laboratories)利用分子生物学、酶学和X射线晶体学的多种技术,对戴尔·威格利(Dale Wigley)的研究重点是涉及DNA复制和修复的酶。在林肯的Inn Fields实验室,一个长期的研究目标是了解大脑中的蛋白质调节,包括对神经退化和细胞周期控制的影响(海伦·沃尔登)。人们还对确定组成动粒的一些多蛋白复合物(马丁·辛格尔顿)的结构感兴趣,特别是那些与着丝粒DNA结合有关的蛋白质,以及与在动粒产生纺锤体检查点信号有关的复合物。

这个帝国理工学院结构生物学中心由分子生物科学与生物学系、医学院和化学系的20多个附属研究小组组成。一个主要的研究主题是膜蛋白结晶和结晶学新技术的开发(So Iwata,Naomi Chayen),这导致了膜蛋白实验室(MPL)的创建,该实验室是帝国理工学院和钻石光源的合资企业,由Wellcome信托基金资助。该设施由岩田聪(So Iwata)管理,位于钻石同步加速器旁边的实验室内,于2008年1月首次向用户开放。MPL旨在对用户进行膜蛋白结晶方面的培训,并与钻石公司的格温达夫·埃文斯(Gwyndaf Evans)合作,参与开发膜蛋白结晶和数据收集的新方法。MPL成员专门参与转运体、ATP酶、呼吸和GPCR家族中许多膜蛋白的结晶和结构测定工作。结构研究包括许多重要晶体结构的测定,包括人类DNA修复酶Ape-1、XRCC1 BRCT结构域、脯氨酸解痉多肽和疾病相关ATP酶p97(Paul Freemont)。该中心还拥有生物分子核磁共振设施(Stephen Matthews),并参与生物信息学研究(Michael Sternberg)。

癌症研究所结构生物学科X射线结晶学、电子显微镜、生物物理、生物化学和分子生物学相结合,研究与癌症有关的蛋白质和复合物的功能和调节的结构基础。研究项目涵盖了一系列关键的分子系统和过程,包括信号转导(大卫·巴福德、劳伦斯·珀尔、理查德·贝利斯)、细胞周期控制(巴福德)、转录调控(珀尔、乔恩·威尔逊)、靶向蛋白质破坏(巴福德、埃德·莫里斯)、伴侣功能(珀尔)、DNA修复(佩尔)、,染色质修饰(Pearl,Wilson)和染色体动力学(Baylis)。除了基础科学课程外,该科还与癌症研究所内外参与针对这些系统开发新疗法的其他团体保持密切联系。

作为分子和细胞生物物理学Randall分部的一部分伦敦国王学院结构生物学小组的研究兴趣包括氧合酶(Roberto Steiner)、介导过敏和哮喘的抗体(Brian Sutton、Andrew Beavil)、导致细菌对抗生素产生耐药性的酶(Paul Brown)、,参与RNA代谢和翻译起始的蛋白质/RNA复合物(Sasi Conte)、识别和修复受损DNA的酶复合物(Mark Sanderson)以及参与聚谷氨酰胺扩张疾病和其他神经退行性疾病的蛋白质(Yu Wai Chen)。成立了一个结构生物信息学小组(Franca Fraternali),其研究兴趣在于分析和预测蛋白质/蛋白质和蛋白质/核酸相互作用,以及分析小分子/大分子相互作用。

MRC国家医学研究所(NIMR),结构生物学小组采用结晶学作为一种广泛的生物化学和生物物理技术,包括电子显微镜、核磁共振波谱和单分子测量。这些方法与生物信息学方法相结合,研究参与各种疾病过程的大分子组装体的结构和功能。具体研究兴趣集中在信号转导过程(Steve Gamblin、Katrin Rittinger、Steve Smerdon)、转录调控(Gamblin-、Smerdon-、Ian Taylor)、DNA损伤信号传递(Smerdon-)、先天免疫(Rittinger-)、流感(Gambin)和病毒组装(Taylor-)。

英国癌症研究生物分子结构小组药学学院(Stephen Neidle,Gary Parkinson)将晶体学与分子建模/模拟相结合,在抗癌药物发现的背景下研究核酸及其与小分子的相互作用。一个主要重点是确定四链DNA结构,利用衍生信息协助设计新的端粒靶向和基因靶向分子。其他活性结构项目考虑蛋白质相互作用和抗感染药物,尤其是抗MRSA药物。

生物和化学科学学院的晶体学家玛丽女王重点关注光合反应中心、植物蛋白、酶和细菌植物病原体产生的蛋白质(Richard Pickersgill,Norbert Krauss)。EPR/ENDOR光谱学(Steve Rigby、Peter Heathcote)、NMR光谱学(John Viles)和电子显微镜(Jon Neild)技术与结晶学(Pickersgill、Krauss)相结合,以了解蛋白质活性并研究更大尺寸和更复杂的系统。

大学学院生物化学和分子生物学系(与伯克贝克/伦敦大学学院结构分子生物学研究所密切相关),对生物重要蛋白质的X射线晶体学研究与生物物理表征、核磁共振波谱和生物信息学研究相结合。研究领域包括致病性过氧化物酶的发病机制(Gabriel Waksman和Snezana Djordjevic)、信号转导(Waksman and Djordjevic)和酶机制(Djordjovic)。此外,中子和X射线散射与分析超速离心一起用于确定免疫重要多域蛋白的中分辨率溶液结构(Steve Perkins)。

化学和材料研究

工业材料集团伯克贝克(保罗·巴恩斯(Paul Barnes)和诺拉·吕夫(Nora Leeuw))专注于功能材料的结构和动力学,特别关注结构在大约1秒以上的时间尺度上的变化。主要技术包括PXRD,尤其是时间分辨技术就地研究化学或物理变化、能量色散衍射、中子衍射、EXAFS和计算机模拟结果的方法。

伦敦大学学院的化学晶体学(Derek Tocher,Jeremy Cockcroft)支撑着无机和材料化学的研究,并为有机合成合成方法的发展提供了关键数据。伦敦大学学院也是由Sally Price领导的有机固态控制和预测(CPOSS)项目的主要中心,该项目旨在开发用于预测有机分子晶体结构的计算技术。

英国皇家学会戴维·法拉第研究实验室(Richard Catlow、Peter Day、John Meurig Thomas爵士、Paul McMillan、Richard Oldman、Gopinathan Sankar)专注于固态和材料化学,包括多相催化、表面化学、矿物学、分子固体以及电子和磁性材料。该实验室的工作基于实验和计算技术的结合,是国家和国际高性能计算、同步辐射和中子散射中央设施的主要用户和开发商。

安德鲁·邦德

英国东南部的晶体学

南安普顿大学,化学晶体学研究(Mike Hursthouse、Simon Coles、Thomas Gelbrich、Mark Light)侧重于功能化有机化合物家族的结构系统学,以深入了解晶体组装,发展对多态性和结构相似性等现象的理解,并为晶体结构预测工作提供信息。典型的分析通过组中体现的系统方法考虑相关结构的矩阵(通常为100阶)XPac公司该软件包的开发目的是提供晶体结构相似性的自动测量。这项工作得到了一个专门开发的实验室的支持,该实验室用于检查晶体固体的物理和热特性,以研究结构-性能关系和结构转换。该小组积极参与电子科学和信息学领域的工作,开发新的方法来公开发布晶体数据(和其他分析数据),以及远程控制实验和数据管理和实验分析系统。

乔恩·库珀(Jon Cooper)在南安普敦的生物小组从事各种蛋白质的结构研究,包括四吡咯生物合成途径的酶、C-C键水解酶、急性期蛋白、天冬氨酸蛋白酶、甲基营养电子传递蛋白和肌醇单磷酸酶。最近的项目包括一种与学习和记忆相关的钙信号蛋白和一种来自病原体的入侵蛋白的结构分析类鼻疽伯克霍尔德菌.

阅读大学Mike Drew的研究兴趣涵盖了一系列结构化学项目,包括无机和有机小分子、金属配合物、主客体相互作用和手性钌配合物。克莉丝汀·卡丁的主要研究兴趣已发展到核酸晶体学,尤其侧重于了解奥克兰大学的比尔·丹尼开发的抗癌药物DACA家族的作用模式。Ann Chippindale和Simon Hibble的研究集中于有序晶体材料,如开放框架金属磷酸盐、硫化物和氰化物,以及无序晶体材料,特别是简单的过渡金属氰化物。热研究,特别是负热膨胀材料的热研究,以及单晶到单晶的转变是一个主要的研究主题。

功能材料组肯特大学(Alan Chadwick、Bob Newport、Gavin Mountjoy)主要关注非晶和纳米晶体材料的原子级结构特性,包括生物活性和其他氧化物玻璃、锂基固态电池材料和氧化物纳米复合材料。非弹性中子散射和X射线吸收光谱补充了中子和X射线衍射技术就地时间分辨实验成为一个突出的研究领域。

苏塞克斯大学达伦·汤普森(Darren Thompson)从事补体级联中蛋白质的晶体学研究,包括多蛋白复合物C1和短开关肽,这些短开关肽设计用于在添加锌后将构象从线圈变为手指。

朴茨茅斯大学John McGeehan的主要研究重点是与Geoff Kneale合作,通过大分子晶体学对核酸蛋白质的结构进行表征。他还参与了与ESRF和the Diamond Light Source的合作项目,以开发在线显微分光光度计,允许在同步电子基大分子晶体学实验期间收集UV/Vis、荧光和拉曼光谱。

安德鲁·邦德

剑桥的晶体学

晶体学的研究剑桥大学从这个课题的早期开始。W.L.Bragg在卡文迪什实验室后来,他鼓励和支持了包括马克斯·佩鲁茨、弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森在内的一系列著名晶体学家的工作。这个剑桥结晶数据库开始在剑桥大学化学实验室(George Sheldrick写道表LX76)这两个机构仍然共享同一个网站。为了与这段历史保持一致,剑桥大学的许多不同研究实验室仍然广泛使用各种晶体学技术。此处不会尝试详细说明这些活动,因为列表太长,并且未能包括重要工作的风险太大。

在大学里,结晶学继续在本科生和研究生两级授课。

以下是对其中一些课程的简要描述,但请注意,此列表可能并不完整…

材料科学与冶金系K.M.Knowles开设了X射线衍射、透射电子显微镜、界面结晶学、准晶和向量代数课程。化学系,D.Jefferson在两门为期一年的课程“衍射法结构测定”和“高级衍射方法”中讲授了24堂课。生物化学系布伦德尔教授了生物化学和分子生物学技术(包括晶体学技术)的主要课程。物理系J.Cole开设了衍射课程。

这些课程都很优秀,因为它们通过相对较少的讲座取得了很大的成绩,但对于我们中的许多人来说,他们还记得上世纪60年代和70年代剑桥矿物学和岩石学系讲授的剑桥“晶体”课程,这些现代课程确实反映出剑桥大学越来越倾向于教学较少的而不是更多结晶学给我们的本科生。如果剑桥大学的这一趋势是其他大学更广泛趋势的一部分,我们对此感到满意吗?如果我们对此不满意,我们可以做些什么来改善情况?

约翰·戴维斯

牛津的晶体学

如果结晶学可以宽松地定义为周期性固态材料的研究,那么牛津大学的本科生可以参加各种各样的讲座。

生物化学,课程讲授基础知识、电磁辐射和物质、物理方法和大分子晶体学。化学课程包括无机固体、衍射理论和原理、固体化学、固体和表面结构、物理方法的无机应用、界面和实际X射线结构分析。材料科学部。,基础结晶学在物理系。

戴维·沃特金

伯明翰和阿斯顿的晶体学

伯明翰在合成有机化学方面有着令人骄傲的记录。托马斯·哈莫(Thomas Hamor)与合成化学家进行了多年富有成效的合作,为合理化结构和机械结果提供了关键信息。肯尼斯·哈里斯(Kenneth Harris)将粉末衍射引入化学晶体学领域,开发并应用从粉末衍射数据中求解有机结构的方法。目前,粉末衍射由专注于有机/药物结构的Maryjane Tremayne和专门研究沸石的Joseph Hriljac以华丽的方式表示。

晶体学在生物科学学院感谢克劳斯·福特勒和斯科特·怀特领导的研究小组。他们正在研究信号传递过程的结构基础和关键酶的结构:(1)那些参与致病分枝杆菌细胞壁合成的酶,以及(2)胞外多聚磷酸酶、硝基还原酶和转氢酶。该学校为学生提供了结构生物信息学课程,指导他们正确使用结构数据库和开发模型。

阿斯顿1966年升入大学。早期应用结晶学很重要,尤其是与当地工业合作进行材料分析。诺曼·格里姆物理系。成为尖晶石结构专家;他纠正了错误的太空小组任务,赢得了“尖晶石沼泽”的声誉。

1972年卡尔·施瓦尔贝(Carl Schwalbe)的到来启动了一项药物晶体学计划,该计划一直延续至今。单晶X射线衍射(适当时辅以中子衍射)用于回答有关合成和天然产品的结构问题,并将分子结构与药物作用和晶体结构与药物传递联系起来。MPharm课程包括结构测定块中结晶学理论和应用的五堂课和分析块中粉末衍射的两堂课。

作为一个建立于19世纪的机构伯明翰大学在结晶学方面有着长期、多样和卓越的记录。他早期在强度统计方面的工作以及长期担任晶体学报亚瑟·J·C·威尔逊于1965年加入物理系。他与同事伊恩·朗福德一起建立了一个强大的粉末衍射研究项目。

卡尔·施瓦尔贝

英格兰西南部和威尔士的晶体学

加的夫大学

Liling Ooi目前负责管理加的夫大学的化学晶体学服务,对就地固态反应。Kenneth Harris的研究重点是物理晶体学,对固体包裹体化合物、不通约固体、氢键系统和无序材料特别感兴趣。

这个视光与视觉科学学院蒂姆·韦斯(Tim Wess)是一个研究小组的成员,他的兴趣在于结构生物物理学,包括研究生物系统结构中的有序和无序。

巴斯大学

这个化学部。主持了一系列晶体学家,包括Paul Raithby,他的研究包括新型发光稀土配合物的结构化学,以及有机金属聚合物及其分子前体,其中同步加速器的X射线辐射与激光激发耦合用于探测这些材料及其相关材料在光激活激发态下的结构。安迪·伯罗斯(Andy Burrows)的研究兴趣在于过渡金属和超分子化学领域,专注于利用晶体工程技术设计和使用多功能配体制造阵列材料。

玛丽·马洪研究了涉及X射线晶体学的结构化学的所有方面。特别是,她对涉及晶格阵列中共价或非共价相互作用的超分子结构以及有机和无机材料的电荷密度研究感兴趣。马修·戴维森(Matthew Davidson)使用电荷密度技术确定了一系列关键金属催化剂中键合的性质。Gabriele Kociok-Köhn是该部门的结晶学家。

结构分子生物学组的结晶学家包括K.Ravi Acharya。他的研究的总体目标是通过分子方法了解炎症蛋白的结构-功能关系,并将其作为治疗干预的靶点。苏珊·克雷内尔(Susan Crennell)使用X射线结晶学研究细菌病原体及其对极端环境的适应。Jean van den Elsen的研究包括确定微生物发病机制、免疫识别和免疫防御系统区分“自我”和“非自我”的能力所涉及的结构和功能决定因素。

布里斯托尔大学

由乔纳森·查曼特管理的结构化学实验室拥有三台单晶衍射仪和一台粉末衍射仪。Guy Orpen的研究包括晶体工程和结构系统学——晶体结构集合分析;约翰·杰弗里(John Jeffery)描述了新的配位络合物,这些配合物具有诸如新型非线性光学行为等应用;克里斯·亚当斯(Chris Adams)使用硝基和碘基团来指导固态,西蒙·霍尔(Simon Hall)使用生物模板来合成新型高温超导体晶体。

这个化学学院还配备了Bruker AXS纳米星小角度X射线散射仪,用于分析新型聚合物、纳米颗粒和其他中型分子。Terrence Cosgrove和Charl Faul对这些领域感兴趣。在电子显微镜设备中,肖恩·戴维斯通过高分辨率晶格成像和电子衍射实验分析薄膜和小颗粒。

由Leo Brady领导的结构生物学家主要利用蛋白质结晶学研究蛋白质结构,目的是探索对各种疾病至关重要的生物分子相互作用。伊恩·科林森(Ian Collinson)利用结构数据研究蛋白质通过磷脂双层的转运和整合。安德烈亚·哈德菲尔德(Andrea Hadfield)使用结构技术分析与细菌致病相关的蛋白质。

埃克塞特大学

Jenny Littlechild的兴趣在于结构生物学,包括分子遗传学和蛋白质纯化与表征。

亚历克斯·格里芬

北方大学的晶体学(从西南到东北)

【北方大学地图】
北方大学详细介绍了伍尔弗汉普顿大学英国高等教育机构互动地图(www.scit.wlv.ac.UK/ukinfo)。

结晶研究是无机材料小组在利物浦化学部由Matt Rosseinsky、Andrew Fogg和John Claridge领导的小组在很大程度上依赖晶体学方法(在国内和中央设施)来理解复杂功能材料中的结构-性质关系(www.liv.ac.uk/chemistry/index.html)。Alexander Steiner和他的团队处理单晶X射线结构分析和就地分子材料的结晶。生物科学学院结构生物学研究小组专注于了解疾病途径(www.liv.ac.uk/biolsci/research/groups/strustructure/)。工程(www.liv.ac.uk/engdept/index.htm)小组工作,除其他外,关于材料相变的晶体学方面。利物浦约翰摩尔大学(http://cwis.livjm.ac.uk/bms)科林·雷诺兹(Colin Reynolds)、希拉里·埃文斯(Hilary Evans)和弗里特约夫·科尔伯(Fritjof Korber)等团队的研究兴趣包括蛋白质的结构-功能研究、光合作用和大分子晶体学的实验方法。

这个曼彻斯特大学与结晶学有着长期的联系——W.L.Bragg爵士于1919年至1937年担任物理学教授,享誉“Beevers-Lipson strips”的亨利·利普森担任UMIST的物理主席,德沃德·克鲁克申克担任理论化学主席。今天,曼彻斯特的晶体学家和那些密集使用晶体学方法的人,包括大约20名主要研究人员及其团队。这个曼彻斯特结构化学实验室(http://spec.ch.man.ac.uk/Structural_Chemistry.html)与附近国家SRS联系了30年的John R.Helliwell(IUCr晶体学报主编1996-2005),马德琳·海利维尔(Madeleine Helliwell)和詹姆斯·拉弗瑞(James Raftery)。他们的研究兴趣跨越多个领域,特别关注于利用同步辐射开发技术,例如金属蛋白和金属AlPO骨架材料的金属反常散射,以及酶和液晶的时间分辨劳厄和温度分辨结构研究。曼彻斯特小组解决的一个主要科学谜团是,龙虾为什么在烹饪时会从蓝色变为橙色/红色,这取决于SRS的软X射线异常散射研究。材料化学小组成员(M.W.Anderson和M.P.Attfield)也在进行框架无机材料的结构研究。海伦·格里森研究反铁电液晶。R.E.P.Winpenny及其合作者在分子磁性研究中广泛使用晶体学,P.O’Brien在纳米材料研究中广泛应用,J.Joule在有机杂环化学研究中广泛运用。结构生物学是生命科学学院(www.ls.manchester.ac.uk/research/themes/strustructurebiology/)的一个主要研究方向,其中晶体结构研究主题包括生物催化剂(David Leys和Anna Roujeinikova)、膜蛋白(Jeremy Derrick和Steve Prince)、RNA-protein相互作用(Graeme Conn)、,细胞信号(Lydia Tabernero)和细胞外基质(Jordi Bella)。最近形成的曼彻斯特跨学科生物中心(MIB-www.MIB.ac.uk/)是结晶学对曼彻斯特结构生物学贡献的又一次扩展。在材料学院,一些工作人员(塞尼克、弗里尔、威瑟斯和其他人)使用结晶学研究功能材料。化学工程与分析科学学院(www.ceas.manchester.ac.uk)的罗杰·戴维(Roger Davey)对晶体成核和生长的许多方面都感兴趣,特别是分子晶体、多态性以及晶体化学在工业问题和无机及分子材料设计中的应用。他是曼彻斯特/利物浦分子材料中心主任。

在药学院布拉德福德Nick Blagden的小组对药物多态性现象感兴趣,特别是溶剂和添加剂如何影响多态性的形成。

苏·基尔科因索尔福德(www.seek.salford.ac.uk/)研究金属合金、非晶材料、生物纳米磁体和超导体的结构和磁性。她的兴趣包括科学、技术和生物医学相关的玻璃和合金的形成、转化和结晶,这项工作涉及优雅就地衍射研究。基思·罗斯的兴趣包括储氢材料和陶瓷超导体。

【北方天使】
[达勒姆大教堂]
[约克郡磨坊]
[利物浦肝脏大厦]北方的象征。
谢菲尔德大学分子生物学和生物技术、化学和工程材料部门都有活跃的晶体学小组。1955年,保林·哈里森在谢菲尔德建立了生物结构研究,他对铁储存蛋白铁蛋白进行了研究。当前的蛋白质晶体学组克雷布斯研究所(www.shef.ac.uk/mbb/research/s-b),由David Rice、Peter Artymiuk、John Rafferty和Patrick Baker领导。克雷布斯研究所拥有优秀的核磁共振、电子显微镜和X射线晶体学设备。跨学科结构研究小组由大约50名科学家组成,其中大约一半是晶体学家。研究兴趣包括核酸和蛋白质之间相互作用的结构分析、分子识别和催化、药物设计、新计算/信息学方法的开发以及膜蛋白。在工程材料领域(www.shef.ac.uk/materials/),包括A.R.West、N.C.Hyatt和D.C.Sinclair在内的团体对以衍射方法为基础的陶瓷和固态化学感兴趣。他们的兴趣包括电池材料、微波电介质、铁电和高温/高压下的相变。在化学领域(www.shef.ac.uk/chemistry),单晶衍射通过哈里·亚当斯(Harry Adams)经营的X射线实验室支持超分子、配位、有机金属和有机化学的研究。Lee Brammer的团队使用单晶和粉末X射线晶体学方法来解决晶体工程领域的结构问题,包括氢和卤素结合网络和多孔金属有机框架。同步辐射粉末衍射用于就地气固反应和高压结晶学的研究正被用于研究分子间相互作用。Fairclough和Ryan的团队将SAXS、SANS、XRD、掠入射和反射率应用于软材料和生物分子。他们都是大型设施的积极用户,例如法国格勒诺布尔的ISIS中子源、钻石的同步辐射源和ESRF。物理学中的R.A.L.Jones使用X射线和中子反射率来研究聚合物界面和表面。

一个小型但专门的材料化学家小组利用单晶和粉末衍射设备赫尔大学Steve Archibald负责监督一个坚固的Stoe IPDS的运行,以研究部门内的各种样品,尤其是有机金属。M.Grazia Francesconi和Tim Prior都对确定新的非氧化物陶瓷(如氮化物、卤化物和金属间化合物)的结构感兴趣。

利兹是另一所拥有强大晶体学遗产的北方大学。1912年,当W.H.布拉格和W.L.布拉格意识到衍射对于解开晶体结构的重要性时,他是利兹大学的卡文迪什物理学教授。威廉·阿斯伯里(William Astbury)最初确定了蛋白质结构的两种主要重复模式(α和β),于1938年拍摄了第一张DNA的纤维衍射照片,并被广泛认为是分子生物学领域的定义者,1928年至1961年在利兹。这个阿斯伯里结构分子生物学中心(www.astbury.leeds.ac.uk/)汇集了50名学术人员,共同目标是在分子水平上理解生物学。X射线晶体学小组由西蒙·菲利普斯领导。他的研究重点是生物分子的结构和功能研究,特别关注这些分子如何相互识别的关键生物问题。正在研究的系统包括蛋白质-DNA、蛋白质-RNA和蛋白质-甘露相互作用。Simon还协调了Leeds对BBSRC资助的膜蛋白结构倡议(www.mpsi.ac.uk)贡献的晶体学成分;北方合作伙伴包括谢菲尔德和曼彻斯特。马克·帕森斯(Mark Parsons)的主要兴趣是结构酶学,目前专注于研究人类和病原体的二氢磷酸脱氢酶。这项工作的目的是剖析酶的催化机制,并与利兹化学学院的同事合作,设计和表征物种特异性抑制剂。托马斯·爱德华兹(Thomas Edwards)的研究兴趣是通过RNA结合蛋白的结构研究,特别是控制胚胎发生的遗传途径中的蛋白质,在RNA水平上控制基因表达。Arwen Pearson结合单晶光谱和X射线晶体学来探测酶的机制,重点是使用快速冷冻捕获技术来确定光谱定义的中间体的晶体结构。在工艺、环境和材料工程学院,凯文·罗伯茨和罗伯特·哈蒙德对分子系统的结构、多态性和形态感兴趣。物理学和天文学学院的凝聚物质小组(www.stoner.leeds.ac.uk/)对金属、半导体和超导体的结构、电特性,特别是磁性有兴趣。

举世闻名的约克结构生物学实验室1976年由盖伊和埃莉诺·多德森创立,20世纪80年代初罗德·哈伯德(Rod Hubbard)和后来的基思·威尔逊(Keith Wilson)(www.ysbl.york.ac.uk/)的加入加强了该公司的实力。该实验室现在容纳了80多名科学家。该实验室的主要目标是为生物和结构测定提供综合设施和专业知识。他们将其工作分为三个主要领域:结构生物学,以深入了解生物功能的分子机制;在结构酶学、反应机制和分子相互作用基础研究等领域探索生物过程的化学;以及晶体学方法的发展。约克在后一个领域有着巨大的影响力。计算机程序穆尔坦来自Woolfson和Main物理小组(他们自己也来自Lipson/Manchester小组)是最早的直接方法软件包之一,在20世纪80年代被用于求解大约一半的晶体结构。YSBL大量参与了CCP4,蛋白质晶体学的协同计算项目,以及开发新的晶体学方法。

结晶学在化学系的复兴杜伦大学由朱迪思·霍华德于1991年的到来发起。Howard和Andres Goeta小组(www.dur.ac.uk/crystallography.group/)对结构科学和工作有着广泛的兴趣,除其他外关于超低温下单晶研究、创新仪器设计和软件开发。化学领域的John Evans、Ivana Evans和Kosmas Prassides小组(www.dur.ac.uk/chemission/)对扩展体系的结构化学有着广泛的兴趣,并且都广泛使用粉末衍射方法。埃文斯夫妇特别积极地开发了从粉末数据中求解复杂无机超结构的方法,并开发了“参数Rietveld细化”等方法,以从大量衍射数据中提取尽可能多的信息。John还分发杰迪接口,用于托帕斯学术(www.dur.ac.uk/john.evans/topas_academic/topas_main.htm)。Jonathan Steed的团队活跃于超分子化学、晶体工程和凝胶相材料领域,他们特别关注晶体结构的多态性Z轴'>1(www.dur.ac.uk/zprime/)。2007年,Emke Pohl加入了化学生物科学系,他的兴趣是结构生物学。物理系凝聚物质组也有重要活动(www.dur.ac.uk/xray.magnetic/Site/welcome.php)。布莱恩·坦纳(Brian Tanner)的团队致力于研究用于录音行业磁性设备的薄膜材料的结构和磁性之间的关系。Tanner还是贝德X射线计量学(www.bede.com/),1978年从达勒姆大学分拆出来。贝德是半导体制造业无损X射线计量领域的全球领导者,总部位于达勒姆。彼得·哈顿的工作重点是高度相关的氧化物系统,特别是共振软X射线散射在其研究中的应用。在过去的12年里,达勒姆还举办了两年一度的BCA CCG X射线结构分析课程(详见其他地方)。每隔一年,它现在主办PCG Structural Rietveld Refinement School(PCG结构里特维尔精炼学校)(交替磁性里特维尔学校在阿宾顿的Cosener’s House举办)。

化学晶体学组纽卡斯尔(www.ncl.ac.uk/xraycry/)由Bill Clegg领导,他对小分子晶体学有着广泛的兴趣。比尔的团队是英国首批使用商业CCD系统进行小分子数据采集的团队之一。比尔还负责英国EPSRC资助的晶体服务的同步加速器组件通过这些样品太小或衍射太差,无法在南安普敦的旋转阳极设施上采集,则被送往钻石公司。该小组对s嵌段络合物的结构化学和超分子配位化学特别感兴趣。理查德·刘易斯和马克·班菲尔德最近在细胞和分子生物科学研究所(www.ncl.ac.uk/camb/)。瑞克的主要兴趣是蛋白质:蛋白质复合物。英国皇家学会大学研究员马克(Mark)研究致病细菌毒力的分子机制。两者都使用了一系列其他研究工具,在不同的主题上有着强大的内部合作,包括金属蛋白和金属伴侣、菌毛形成、,DNA聚合酶:DNA复合物和蛋白质的特异性:碳水化合物的相互作用。

约翰·埃文斯

苏格兰东部的晶体学

20年来,高压一直是爱丁堡一个活跃的研究领域,但随着2001年极端条件下的科学中心(CSEC)。CSEC是一个多学科中心,成员来自物理、化学、生物、地球科学和工程,配备了最先进的衍射、计算、磁学和光谱学设施。ISIS、ESRF和APS的中央设施得到了广泛使用。

[主客结构]Rb-IV的酒店结构显示主(蓝色)和客(红色)原子。
理查德·内尔梅斯(Richard Nelmes)、马尔科姆·麦克马洪(Malcolm McMahon)及其同事最近在CSEC的工作表明,第一组、第二组和第五组元素在高压下具有复杂的“酒店”结构,这与之前在元素中看到的任何结构都不同。高压下元素中发现的不同电子构型意味着它们与环境压力下发现的元素具有不同的反应性和化学性质,有效地形成了压力诱导的“新”元素。因此,镧系元素采用高密度复合结构,因为附加轨道被迫参与键合,而硒和碲则存在调制结构。

冰块(H2O、 NH公司,中国4理查德·内尔梅斯(Richard Nelmes)、约翰·洛夫迪(John Loveday)及其同事正在研究氢键作为键强度和几何结构的函数。西蒙·帕森斯(Simon Parsons)、林赛·索耶(Lindsay Sawyer)、科林·普勒姆(Colin Pulham)及其同事最近的工作将这项工作扩展到更复杂的分子系统。氨基酸已被广泛研究,首次鉴定出甘氨酸、丝氨酸和半胱氨酸的新高压多态性。目前正在将高压方法(与尤安·布雷钦、马克·莫里和康斯坦丁·卡梅涅夫一起)应用于分子磁体,目的是改变其磁性;在诸如Mn12-醋酸盐的单分子磁体中观察到了实质性的结构变化。压力也被证明在寻找新的分子材料多晶型方面是有效的,包括药物和含能材料,目前正在开发新的方法用于就地溶液的高压结晶。

【Bi2WO6中的相变】铋中的铁电-顺电相变2工单6Phil Lightfoot及其同事进行了研究。
圣安德鲁斯化学学院可能是英国粉末衍射设备最好的,有七台粉末衍射仪(2台飞利浦,5台斯托)。其中两个设备配备有高温炉(一个温度低至80K),这些设备相互补充,一个在传输模式下运行,另一个在反射模式下运行。大约有7个研究小组使用这些设施,总共有60多个用户。在这些主要研究小组中,对无机材料感兴趣:电池、燃料电池、多孔固体、催化剂、铁电体等。
[锂离子传导]PEO中的结构和Li+导电6:李X(X)F类6(X(X)=P、As、Sb)。
新的EaStCHEM化学研究院最近由爱丁堡大学和圣安德鲁斯大学化学晶体学基团在这两个位置都很活跃。在圣安德鲁斯,亚历克斯·斯拉文研究与生物或宏观特性相关的新结构(例如电导率)。它们是用晶体学和分子建模技术进行研究的,对新的聚金属盐、二取代萘和轮烷的强制畸变特别感兴趣。西蒙·帕森斯(Simon Parsons)研究了小分子体系的环境压力/低温结构化学,最近的重点是13族氢化物和氟化物衍生物的结构,如BGaH6(牛津托尼·唐斯)和B8F类12(与Peter Timms、Bristol合著)和吡啶的多态性(与ISIS的Bill David、Richard Ibberson和Bill Marshall合著)。这项工作也促进了该计划的发展ROTAX公司,用于分析非四面体孪晶。

EaStCHEM公司拥有英国最大的材料化学集团之一,其研究依赖于新的合成、理论和衍射方法,尤其是粉末衍射。爱丁堡的Paul Attfield、Andrew Harrison和Serena Margadonna及其同事研究了具有铁磁性和铁电性等耦合性质的氧化物、基于三角形或卡氏晶格的受挫磁网络以及光开关磁性材料。Peter Bruce、,约翰·欧文及其同事。结晶聚合物电解质,如PEO6:LiAsF6研究表明,锂离子通过由聚环氧乙烷链形成的圆柱形隧道,因此其导电性能优于相同成分的非晶态络合物。Russell Morris和他的团队致力于多孔固体,可以储存气体,直到被刺激物释放(例如水),使气体在生物系统中缓慢释放;这些系统形成非常小的晶体,同步辐射微晶X射线衍射对获得结构至关重要。

西蒙·帕森斯

蛋白质结晶学建立于邓迪大学比尔·亨特(Bill Hunter)于1996年创作。随后,初级教职员工Daan van Aalten和Charlie Bond加入了大学。目前,约有20名教职员工和学生晶体学家在酶机制和基于结构的抑制剂发现项目领域工作,主要侧重于锥虫寄生虫的生物学。与圣安德鲁斯附近的同事有着密切的合作关系,正式名称为苏格兰结构蛋白质组学设施.

比尔·亨特

苏格兰西部的晶体学

[德沃德·克鲁克申克和奇克·威尔逊]Durward Cruickshank与Chick Wilson在格拉斯哥大学Cruickshank实验室开幕式上。
苏格兰西部在晶体学方法的发展和应用方面有着悠久而杰出的历史。这一传统至今仍在延续,最近这一领域的战略举措进一步推动了这一传统的发展,在该领域建立的仪器套件中提供了一系列全面的设备,包括六个具有全温度范围功能的单晶和五个粉末衍射仪克鲁克申克衍射实验室,的罗伯逊蛋白质结晶实验室、和格拉斯哥物理有机化学中心.

格拉斯哥市目前在该领域的能力包括高影响力和高知名度的蛋白质晶体学(由Neil Isaacs、Andy Freer和Adrian Lapthorn领导),通过在无机材料领域(Lee Cronin、Rab Mulvey、Alan Kennedy、Justin Hargreaves、Duncan Gregory、Ed Cussen)和磁性系统(包括分子磁体)(Mark Murrie、Daniel Price)对单晶和粉末衍射的主要开发。有机和分子结构的高级研究(Peter Skabara、Chick Wilson)、氢键系统,包括多条件单晶衍射和中子衍射方法的主要应用(Chick威尔逊、Andy Parkin)、电荷密度研究(Louis Farrugia)分子材料的粉末衍射研究(阿拉斯泰尔·弗洛伦斯,奇克·威尔逊),包括粉末数据的多态性和结构解(阿拉斯泰·弗洛伦斯)。

除了对一系列重要材料和系统的研究外,结晶学技术的发展也很健康,主要致力于单晶衍射的计算结晶学(Louis Farrugia)、Patterson方法和高级傅里叶技术(Chick Wilson)以及最大熵和似然法,电子衍射方法、结构解决方案和用于分析粉末衍射图案的先进方法(Chris Gilmore)。检验粉末衍射图案相似性的聚类分析方法(PolySNAP公司; Chris Gilmore)和比较结构几何形状(数据快照; Andy Parkin、Chris Gilmore、Chick Wilson)也得到了开发和应用。还与许多主要衍射仪和设备制造商建立了开发合作关系。

奇克·威尔逊

爱尔兰的晶体学

[三位一体的戒指]三位一体的戒指,在臂长处有两个较大的戒指!
直到20世纪60年代末,爱尔兰的晶体学一直局限于粉末衍射工作。现在看来,在20世纪70年代初的同一年,边界南北都在进行单晶工作。约翰·马龙贝尔法斯特女王大学布莱恩·海瑟薇科克大学学院两人都使用魏森伯格摄影技术进行了第一次单晶摄影。北部的第一台衍射仪是由斯坦·卡梅隆于科尔林阿尔斯特大学爱尔兰共和国的第一台衍射仪也是由克莉丝汀·卡丁于年建立的三圈系统都柏林三一学院第一台北或南4圈衍射仪安装于NUI,戈尔韦1981年由Patrick McArdle和Des Cunningham撰写。第二个4圈和第一个区域探测器系统也于20世纪80年代安装在戈尔韦。

约翰·马龙贝尔法斯特女王大学研究有机结构,尤其对生物或药物相关分子的绝对构型,以及弱非共价相互作用感兴趣。

近年来,爱尔兰共和国政府在科学研究方面的大量投资扩大了爱尔兰研究人员可用的X射线衍射设施的范围。

[原位反应池] 现场反应池。
Kieran Hodnett在利莫瑞克大学已经发展就地反应池,可使用X射线衍射监测溶解和结晶反应。这些电池用于在高达250°C、压力高达40 bar和7摩尔KOH的温度下获得内部和同步加速器数据。利用该电池对拜耳法氧化铝净化工艺进行了研究。[J.Murray、L.Kirwan、M.Loan、B.K.Hodnett,湿法冶金,95,第3-4号,2009年]。

Martin Caffrey在利默里克大学膜结构与功能生物学中心领导一个研究蛋白质和脂质的小组。该小组还在www.mpdb.ul.ie/上提供了膜蛋白数据库。

[Rab GTPase]RabGTPase酶。
阿米尔·汗都柏林三一学院正在研究Rab小GTPases运输囊泡的分子基础。卡恩小组可以通过其网页www.tcd.ie/生物化学/研究/a_khan/联系。
[OSCAIL屏幕截图] 奥斯卡截图
Patrick McArdle在NUI,戈尔韦,开发了奥斯卡结晶学和分子建模软件包,可从www.nuigalway.ie/cryst获得。奥斯卡具有高质量的图形,从照片分辨率到自动移动生成。该软件包目前正在开发中,包括晶体形态预测和可视化。

Simon Lawrence和他的合作者科克大学学院正在使用靶向化学合成来辅助药物分子固体的研究。他们的兴趣涵盖晶体工程、多态性、新型晶体形式、共晶体和结晶过程。

[乳糖晶体]
【乳糖椭圆图】单位细胞中αβ-D-乳糖的晶体和两个单体。
爱尔兰科学基金会资助了一个研究集群,该集群致力于结晶过程的几个方面,这是边界以南结晶学的一个重大发展。Kieran Hodnett是SSPC固态制药集群其中包括五所大学和九家制药公司的研究小组。参与该集群的大学研究小组包括基兰·霍德内特(利默里克大学)、布莱恩·格伦农(都柏林大学学院)、欧文·科里根和安妮·马里·希利(都柏林三一学院)、帕特里克·麦克阿德尔(NUI,戈尔韦)和西蒙·劳伦斯和汉弗莱·莫尼汉(科克大学学院)。该集群有五个研究主题,研究药物结晶的不同方面,并计划毕业50名博士。

爱尔兰结晶学的现状代表着与过去经历的困难相比发生了巨大的变化,可以合理地期待在爱尔兰工作的结晶学工作者有一个光明的未来。

帕特·麦卡德尔

工业药物晶体学

阿斯利康的晶体学

[阿斯利康标志]
小分子晶体学是新药开发的许多方面不可或缺的一部分,从药物有用分子的初始鉴定到制造过程的设计和放大。尤其值得关注的是药物的多晶型和溶剂化物,因为在制备或储存过程中形成不希望的形式可能会影响生物利用度和加工性。结晶专业知识分布在英国、瑞典和美国阿斯利康工厂的研发团队中。粉末XRD用于过程化学和过程工程以及分析部门;这使得能够快速访问XRPD数据,以支持结晶和分离活动。还提供了单晶XRD设备。

阿斯利康设有名为DECS(发现能力和科学)的部门,为其四个治疗研究领域提供核心设施。DECS的功能之一是全球结构化学,包括蛋白质结晶学、核磁共振和工程部分,分为三个站点:位于瑞典莫尔代尔和英国奥尔德利公园的两个主要站点,以及刚刚开始于美国波士顿的结晶学操作。奥尔德利乐园(美联社)晶体学成立于1992年(当时AP网站是ICI),由理查德·帕普特(Richard Pauptt)创建,他现在担任副主任和首席科学家,德里克·奥格(Derek Ogg)和杰森·布雷德(Jason Breed)分别管理一个由8名晶体学家组成的团队和一个由5名晶体师组成的团队。该工段配备了3台发电机(micromax、FRE、Bruker FR591)和RoboHTC(Emerald-deCode)结晶机器人。广泛使用了MXpress,即ESRF Fedex数据收集功能。结晶器与蛋白质工程部门的研究人员共用一个实验室,他们负责制备结晶和NMR质量蛋白质。AP部分涵盖的主要治疗领域包括肿瘤学、感染(包括班加罗尔阿斯利康结核病)和炎症。结晶学团队与核磁共振(主要用于筛选和作用模式研究)、酶学和计算化学密切合作。阿斯利康一直在支持晶体软件开发以及相关课程和会议。

Pharmorphix公司成立于2003年7月,旨在为国际制药和生物技术行业提供高质量的定制研究服务。2005年1月,克里斯·弗兰普顿被任命为首席科学官。Sigma-Aldrich于2006年8月收购Pharmorphix被证明是有利的。将Pharmorphix的技术与SAFC的开发和制造能力相结合,可确保客户获得高质量的服务,并从广泛的研究能力和专业知识中受益。该公司由一支世界级的科学家团队组成,他们将技术专长与行业经验相结合。Pharmorphix与剑桥大学以及美国和欧洲的几家主要生物技术公司有着密切的联系。