Instruct-NL
Instruct-NL
Instruct-NL is de Nederlandse afdeling van het European Research Infrastructure Consortium voor geïntegreerde structuurbiologie, Instruct-ERIC. Instruct-ERIC beslaat 16 lidstaten en EMBL, en combineert de zeer specifieke expertise die nodig is om methoden te ontwikkelen en toe te passen voor het bestuderen van biomoleculen. Samen geven deze technologieën diepgaande, vaak atomaire inzichten in biomoleculaire structuren, hun cellulaire locatie en hun interacties. Instruct-NL coördineert de Nederlandse Instruct-ERIC services voor nationale en internationale levenswetenschappers die hun onderzoek willen versterken. De Instruct-NL kern bestaat uit de cryo-EM faciliteit NeCEN (Leiden/Utrecht), de NKI-Protein Facility (Amsterdam) en het Bijvoet Centrum (Utrecht).
Infrastructuur en gebruikersdiensten
Apparatuur
De faciliteiten die deel uitmaken van Instruct-NL beschikken over een breed scala aan specifieke apparatuur en expertise. NeCEN beheert de krachtigste cryo-elektronenmicroscopen voor levenswetenschappen in Nederland. Het Bijvoet Centrum heeft verschillende hoog-veld vaste stof- en vloeistof-NMR-spectroscopiesystemen en een grote faciliteit voor eiwitmassaspectrometrie. Het NKI huisvest de Protein Facility, met verschillende machines voor (grootschalige) eiwitproductie, biofysische karakterisering van biomoleculaire interacties en eiwitkristallisatie.
Experimentele diensten
De Instruct-NL faciliteiten bieden de volgende experimentele services aan voor externe gebruikers:
- NeCEN: begeleide toegang tot cryo-elektronenmicroscopie (300 keV Titan Krios 5).
- Bijvoet Centrum: begeleide toegang tot vaste stof NMR en vloeistof NMR (beschikbare magnetische veldsterktes variëren van 400 tot 1200 MHz, sommige met DNP/cryo-probes voor extra gevoeligheid), en tot massaspectrometrie voor eiwitkarakterisering, zoals native MS en proteomics.
- Protein Facility: begeleide toegang tot biofysische methoden (SPR, ITC, MST, nano-DSF, SEC-MALS, fluorescentie assays), robotica voor 96-well kristallisatie-screening, ontwerp van eiwitexpressieconstructen, eiwitproductie in insecten- en zoogdiercellen, en geautomatiseerde eiwitzuivering (FPLC).
Computationele diensten
Voor computationele structuurbiologie zijn de volgende services beschikbaar via Instruct-NL:
- Het Bijvoet Centrum heeft de HADDOCK-software ontwikkeld voor informatiegestuurde biomoleculaire docking.
- Het NKI biedt diensten aan voor (kristallografische) eiwitstructuurverfijning en -voorspelling.
Voorbeelden/beschrijving van het type onderzoek
Instruct-ERIC combineert alle beschikbare technologieën voor structuurbiologie, een wetenschappelijke discipline die high-tech methoden integreert om driedimensionale structuren en de organisatie van biologische moleculen te begrijpen, in het bijzonder voor eiwitten, nucleïnezuren en moleculaire complexen. Onderzoekers in dit veld ontwikkelen en gebruiken geavanceerde röntgenkristallografie, kernspinresonantie (NMR) spectroscopie, massaspectrometrie, cryo-elektronenmicroscopie, biofysische en computationele modellering om de exacte ruimtelijke ordening van atomen binnen biologische macromoleculen en systemen te bepalen. Elke methode levert unieke, vaak complementaire inzichten op, die kan variëren van atomaire contacten tot moleculaire interacties, dynamica, en cellulaire organisatie. Door deze eigenschappen in kaart te brengen, biedt structuurbiologie vaak cruciaal inzicht in hoe biomoleculen functioneren, met elkaar contact hebben en samen complexe cellulaire processen uitvoeren. Al decennia lang blijkt dit soort onderzoek van het grootste belang voor het begrijpen van ziektemechanismen op moleculair niveau, maar ook voor het ontwikkelen van nieuwe medicijnen, en om fundamentele biologische processen zoals enzymkatalyse, signaaltransductie en moleculaire herkenning te doorgronden.
In veel gevallen is het uiteindelijke doel van structuurbiologen dus om moleculaire structuur te koppelen aan biologische functie, om daarmee de hardnekkige kloof tussen moleculaire details en bredere biologische systemen te verkleinen. Instruct-NL opereert al jarenlang als een geschikt instrument om structuurbiologie onder de aandacht te brengen, en om services en trainingen en een pan-Europees netwerk aan te bieden aan alle Nederlandse en internationale levenswetenschappers.
Toegang tot de infrastructuur
Externe onderzoekers kunnen experimenten en andere services aanvragen via het gecentraliseerde Instruct-ERIC systeem (ARIA) of door rechtstreeks contact op te nemen met elk van de Instruct-NL-faciliteiten. De experimenten kunnen worden gedaan na verzending van monsters of tijdens bezoekjes. Aanvragers brengen hun eigen monsters mee en kunnen worden geassisteerd bij het opnemen en analyseren van hun data, en bij het combineren van de verkregen data met andere resultaten, zowel als dienst of in de vorm van samenwerkingen. Meer ervaren gebruikers worden soms getraind in het zelfstandig bedienen van apparatuur; ondersteunend personeel blijft sowieso beschikbaar bij problemen of vragen.