Megahertz serial crystallography
Journal article, 2018
The new European X-ray Free-Electron Laser is the first X-ray free-electron laser capable of delivering X-ray pulses with a megahertz inter-pulse spacing, more than four orders of magnitude higher than previously possible. However, to date, it has been unclear whether it would indeed be possible to measure high-quality diffraction data at megahertz pulse repetition rates. Here, we show that high-quality structures can indeed be obtained using currently available operating conditions at the European XFEL. We present two complete data sets, one from the well-known model system lysozyme and the other from a so far unknown complex of a β-lactamase from K. pneumoniae involved in antibiotic resistance. This result opens up megahertz serial femtosecond crystallography (SFX) as a tool for reliable structure determination, substrate screening and the efficient measurement of the evolution and dynamics of molecular structures using megahertz repetition rate pulses available at this new class of X-ray laser source.
Author
Max O. Wiedorn
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
D. Oberthür
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Richard Bean
European XFEL
Robin Schubert
University of Hamburg
Nadine Werner
University of Hamburg
Brian Abbey
La Trobe University
Martin Aepfelbacher
Universitatsklinikum Hamburg-Eppendorf und Medizinische Fakultat
Luigi Adriano
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Aschkan Allahgholi
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Nasser Al-Qudami
European XFEL
Jakob Andreasson
Chalmers, Physics, Condensed Matter Physics
Uppsala University
Steve Aplin
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Salah Awel
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Kartik Ayyer
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Saša Bajt
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Imrich Barák
Slovak Academy of Sciences
Sadia Bari
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Johan Bielecki
European XFEL
Sabine Botha
University of Hamburg
Djelloul Boukhelef
European XFEL
Wolfgang Brehm
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Sandor Brockhauser
European XFEL
Igor Cheviakov
Universitatsklinikum Hamburg-Eppendorf und Medizinische Fakultat
Matthew A. Coleman
Lawrence Livermore National Laboratory
Francisco Cruz-Mazo
University of Seville
Cyril Danilevski
European XFEL
Connie Darmanin
La Trobe University
R. Bruce Doak
Max Planck Society
Martin Domaracky
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Katerina Dörner
European XFEL
Yang Du
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Hans Fangohr
European XFEL
Holger Fleckenstein
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Matthias Frank
Lawrence Livermore National Laboratory
Petra Fromme
Arizona State University
Alfonso M. Gañán-Calvo
University of Seville
Yaroslav Gevorkov
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Klaus Giewekemeyer
European XFEL
Helen Mary Ginn
Division of Structural Biology
Heinz Graafsma
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Rita Graceffa
European XFEL
Dominic Greiffenberg
Paul Scherrer Institut
Lars Gumprecht
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Peter Göttlicher
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Janos Hajdu
Uppsala University
Steffen Hauf
European XFEL
Michael Heymann
Max Planck Society
Susannah Holmes
La Trobe University
Daniel A. Horke
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Mark S. Hunter
Stanford University
Siegfried Imlau
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Alexander Kaukher
European XFEL
Yoonhee Kim
European XFEL
Alexander Klyuev
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Juraj Knoška
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Bostjan Kobe
University of Queensland
Manuela Kuhn
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Christopher Kupitz
University of Wisconsin Milwaukee
Jochen Küpper
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Janine Mia Lahey-Rudolph
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Torsten Laurus
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Karoline Le Cong
University of Hamburg
Romain Letrun
European XFEL
P. Lourdu Xavier
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Luis Maia
European XFEL
Filipe R.N.C. Maia
Uppsala University
Valerio Mariani
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Marc Messerschmidt
European XFEL
Markus Metz
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Davide Mezza
Paul Scherrer Institut
Thomas Michelat
European XFEL
Grant Mills
European XFEL
Diana C.F. Monteiro
University of Hamburg
Andrew Morgan
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Kerstin Mühlig
Uppsala University
Anna Munke
Uppsala University
Astrid Münnich
European XFEL
Julia Nette
University of Hamburg
Keith A. Nugent
La Trobe University
Theresa Nuguid
University of Hamburg
Allen M. Orville
University of Oxford
Suraj Pandey
University of Wisconsin Milwaukee
Gisel Pena
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Pablo Villanueva-Perez
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Jennifer Poehlsen
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Gianpietro Previtali
European XFEL
Lars Redecke
Universitatsklinikum Hamburg-Eppendorf und Medizinische Fakultat
Winnie Maria Riekehr
Universitaet Zu Lübeck
Holger Rohde
Universitatsklinikum Hamburg-Eppendorf und Medizinische Fakultat
Adam Round
European XFEL
Tatiana Safenreiter
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Iosifina Sarrou
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Tokushi Sato
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Marius Schmidt
University of Wisconsin Milwaukee
Bernd Schmitt
Paul Scherrer Institut
Robert Schönherr
Universitaet Zu Lübeck
Joachim Schulz
European XFEL
Jonas A. Sellberg
AlbaNova University Center
Marvin Seibert
Uppsala University
Carolin Seuring
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Megan L. Shelby
Lawrence Livermore National Laboratory
Robert L. Shoeman
Max Planck Society
Marcin Sikorski
European XFEL
Alessandro Silenzi
European XFEL
Claudiu A. Stan
Rutgers University
Xintian Shi
Paul Scherrer Institut
Stephan Stern
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Jola Sztuk-Dambietz
European XFEL
Janusz Szuba
European XFEL
Aleksandra Tolstikova
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Martin Trebbin
University of Hamburg
Ulrich Trunk
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Patrik Vagovic
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Thomas Ve
Griffith University
Britta Weinhausen
European XFEL
Thomas A. White
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Krzysztof Wrona
European XFEL
Chen Xu
European XFEL
Oleksandr Yefanov
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Nadia Zatsepin
Arizona State University
Jiaguo Zhang
Paul Scherrer Institut
Markus Perbandt
University of Hamburg
Adrian P. Mancuso
European XFEL
C. Betzel
University of Hamburg
H. N. Chapman
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Anton Barty
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Nature Communications
2041-1723 (ISSN) 20411723 (eISSN)
Vol. 9 1 4025Subject Categories
Condensed Matter Physics
DOI
10.1038/s41467-018-06156-7