Kleinwinkelröntgenstreuanlage (Erneuerung)

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung in 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 577159408

Die Röntgenstrukturanalyse ist eine leistungsstarke Methode zur Bestimmung hochauflösender Strukturdaten auf atomarer Ebene. Für viele biologisch relevante Makromoleküle, insbesondere flexible oder komplexe Proteine, ist sie jedoch ungeeignet, da diese oft keine geord-neten Kristallgitter bilden. Die Kleinwinkel-Röntgenstreuung (SAXS) bietet eine wertvolle komplementäre Methode, da sie keine Kristallbildung erfordert und die Untersuchung von Proteinen und Proteinkomplexen in ihrer nativen, physiologisch relevanten Form in Lösung ermöglicht. Das Center for Structural Studies (CSS, www.css.hhu.de) Gerätezentrum an der Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät der Heinrich-Heine-Universität (HHU) in Düsseldorf. Es stellt strukturgebende Techniken und wissenschaftliche Expertise für alle Arbeits-gruppen der HHU bereit. Das CSS verfolgt das Ziel, die Strukturbiologie an der HHU zu stärken und eine kontinuierliche fachliche Kompetenz zu etablieren. Im Rahmen der Ertüchtigungsinitiative wird die vorhandene SAXS-Anlage durch zwei Maßnahmen optimiert, um die Effizienz zu steigern und neue experimentelle Möglichkeiten zu schaffen: 1. Eine neue Röntgenquelle, sowie eine moderne Röntgenoptik mit streuungsfreien Schlitzen zur Strahlführung vervierfacht den verfügbaren Röntgenfluss. Dies führt zu einer verbesserten Signalqualität, insbesondere bei niedrig konzentrierten Proben wie in Nanodisks eingebetteten Membranproteinen, und erhöht die Qualität der gewonnen Daten. Gleichzeitig ermöglicht der gesteigerte Röntgenfluss kürzere Messzeiten, wodurch die Kapazität für weitere Experimente signifikant erhöht wird. 2. Ein temperierbarer Probenhalter mit wiederverwendbaren Kapillaren ermöglicht präzise Temperaturkontrolle sowie gezielte Temperaturvariationen während der Messung. Diese Temperatur Genauigkeit wird mittels eines Peltier Elements sichergestellt welches Teil der neuen, Multifunktionalen Peltier-gesteuerten temperierbaren Probenhalterung ist. Dies steigert die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse durch identische Kapillaren und eröffnet neue experimentelle Ansätze, insbesondere für Anwender aus den Bereichen Chemie und Physik, da Temperaturabhängigkeiten und -dynamik nun exak-ter untersucht werden können. Diese Ertüchtigungsmaßnahmen erhöhen die Präzision und Vielseitigkeit der Anlage, erweitern das Spektrum möglicher Experimente und machen die SAXS-Anlage für einen größeren Nutzerkreis zugänglich.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Kleinwinkelröntgenstreuanlage (Erneuerung)
• Gerätegruppe: 4010 Einkristall-Diffraktometer
• Antragstellende Institution: Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
• Leiter: Professor Dr. Sander Smits