Комплекс для проведения научно-технологических исследований в области структурной биологии и изучения макромолекулярных комплексов методами просвечивающей криогенной электронной микроскопии

Перечень оборудования:

1. Система криогенной микроскопии, включающая в себя:
   • Просвечивающий криогенный электронный микроскоп Titan Krios 60-300, оснащенный:
     • - Высокоэффективными детекторами электронов Gatan K3 и Falcon II;
     • - Корректором сферических аберраций CEOS;
     • - Энергетическим фильтром Gatan BioQuantum.
   • Установка для витрификации образцов Vitrobot Mark IV.
   • Система обработки и хранения данных, включающая в себя:
     • - Высокопроизводительную вычислительную систему для обработки экспериментальных данных, оснащенную графическими ускорителями NVIDIA с поддержкой CUDA.
     • - Отказоустойчивую систему хранения данных объемом 200 Tb.
2. Установка для обработки электронно-микроскопических сеток в тлеющем разряде PELCO easiGlow.
3. Просвечивающий электронный микроскоп Titan 80-300.

Перечень применяемых методик измерений:

Комплекс для проведения научно-технологических исследований позволяет реализовать следующие исследовательские методики:

• Анализ проекций одиночных частиц (Single Particle Analysis, SPA) - определение структуры макромолекул и макромолекулярных комплексов по набору крио-ЭМ данных, анализ полученных данных и реконструкция итоговой пространственной структуры объектов исследования.
• Криогенная электронная томография (Cryo-electron Tomography, Cryo-ET) макромолекулярных комплексов - получение набора угловых серий изображений с последующей томографической реконструкцией, сегментацией и суб-томографическим усреднением пространственной структуры объектов исследования.
• Негативное контрастирование (Negative staining) - проведение предварительных исследований с помощью просвечивающей электронной микроскопии путём контрастирования образца соединениями, содержащими тяжелые металлы.

Перечень выполняемых типовых работ:

1. Перечень выполняемых типовых работ при применении метода анализа проекций одиночных частиц:
   • Процедура гидрофилизации электронно-микроскопических сеток с помощью установки для обработки в тлеющем разряде PELCO easiGlow.
   • Процедура витрификации исследуемых образцов с помощью установки Vitrobot Mark IV.
   • Предварительный скрининг образцов, определение оптимальных значений концентрации и параметров витрификации с использованием просвечивающего криогенного электронного микроскопа Titan Krios 60-300
   • Сбор экспериментальных данных (стеков изображений) криогенной электронной микроскопии (крио-ЭМ) в автоматизированном режиме с использованием программного обеспечения EPU.
   • Обработка и интерпретация экспериментальных данных c помощью специализированных программных пакетов, включающие в себя следующие процедуры:
     • - Коррекция дрейфа;
     • - Сегментация полученных изображений;
     • - Классификация данных;
     • - Реконструкция пространственной структуры объекта исследования.
2. Перечень выполняемых типовых работ при применении метода криогенной электронной томографии:
   • Процедура гидрофилизации электронно-микроскопических сеток с помощью установки для обработки в тлеющем разряде PELCO easiGlow.
   • Процедура витрификации исследуемых образцов с помощью установки Vitrobot Mark IV.
   • Предварительный скрининг образцов, определение оптимальных значений концентрации и параметров витрификации с использованием просвечивающего криогенного электронного микроскопа Titan Krios 60-300
   • Сбор экспериментальных крио-ЭМ данных (угловых серий изображений) в автоматизированном режиме с использованием программного обеспечения Tomography или SerialEM.
   • Обработка и интерпретация экспериментальных данных c помощью специализированных программных пакетов, включающие в себя следующие процедуры:
     • - Выравнивание угловых серий изображений;
     • - Томографическая реконструкция;
     • - Сегментация полученных томограмм;
     • - Классификация данных;
     • - Cуб-томографическое усреднение пространственной структуры объекта исследования.
3. Перечень выполняемых типовых работ при применении метода негативного контрастирования:
   • Процедура гидрофилизации электронно-микроскопических сеток с помощью установки для обработки в тлеющем разряде PELCO easiGlow.
   • Процедура негативного контрастирования исследуемого образца соединениями, содержащими тяжелые металлы.
   • Получение экспериментальных данных с помощью просвечивающего электронного микроскопа Titan 80-300.

Порядок определения стоимости работы:

Расчет сметной стоимости проведения научно-исследовательских работ (НИР) на базе объекта инфраструктуры проводится исходя из суммарной стоимости необходимого количества затрачиваемых на выполнение НИР часов, расчитываемой на основании:

• Средней заработной платы с учетом страховых взносов научного сотрудника определенной квалификации в соответствии с принятыми в организации формами оплаты труда;
• Материальных затрат на выполнение работы;
• Плановых накладных расходов, включая амортизационные отчисления используемого оборудования, прибыли, а также прямых и косвенных налогов в соответствии с запланированной работой.

Регламент доступа к оборудованию:

Для получения доступа к оборудованию ОИ для проведения измерений методом анализа единичных частиц и/или методом криогенной электронной томографии Заявителю необходимо предоставить Заявку на проведение работ, удовлетворяющую следующим требованиям:

• Заявка должна содержать описание научной проблемы и обоснование ее значимости, а также предполагаемые цели проекта. Объём Заявки не должен превышать 3 стр.
• В Заявке должен быть представлен список образцов с кратким описанием каждого из них.
• Заявка должна отражать перечень наиболее значимых публикаций Заявителя в российских или иностранных научных журналах (не более 10 публикаций), наиболее близко относящихся к тематике Заявки.
• В Приложении №1 к Заявке должны быть представлены данные электрофореза и эксклюзионной хроматографии, демонстрирующие высокую чистоту образца, а также содержаться протокол очистки образца. Объём Приложения №1 не должен превышать 2 страниц.
• В Приложении №2 к Заявке должны быть представлены ПЭМ изображения объектов интереса после процедуры негативного контрастирования. На ПЭМ изображениях должны однозначно определяться объекты интереса в виде одиночных частиц, отсутствовать агрегаты и артефакты контрастирования. Объём Приложения №2 не должен превышать 2 страниц. В случае отсутствия у Заявителя технической возможности для выполнения данного пункта и при удовлетворении прочих пунктов, ПЭМ исследование образцов после процедуры негативного контрастирования  может проводиться на базе Объекта инфраструктуры в соответствии с регламентом доступа.  Стоимость работ оценивается в установленном порядке.
• Молекулярная масса объекта интереса должна быть не менее 100 кДа.

Состав, регламент доступа, список типовых работ, а также порядок расчета сметной стоимости проведения научно-исследовательских работ на базе объекта инфраструктуры утверждены приказом "Об организации объекта инфраструктуры для проведения научно-исследовательских работ в рамках мероприятия Российского научного фонда "Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня"" по НИЦ "Курчатовский институт" №1609 от 18 июля 2019 года.