Les débuts de la cristallographie aux rayons XRalph Wyckoff (9 août 1897 – 3 novembre 1994) a été un pionnier dans les domaines de la diffraction des rayons X et de la cristallographie. Sa méthode d’analyse était plus efficace que les approches précédentes car elle ne reposait pas sur les intensités de diffraction, mais sur la théorie des groupes spatiaux pour collecter les données. Il a pu déduire la structure de solides cristallins tels que NaNO3 et CsICl2. Il a poursuivi ses travaux sur la détermination de la structure, en utilisant la microscopie ultraviolette pour étudier les structures biologiques telles que les cellules et les anticorps. Les informations qu’il a recueillies ont conduit au développement de vaccins, notamment contre le typhus épidémique et l’encéphalite équine occidentale.Wyckoff a fréquenté le Hobart College et a obtenu son baccalauréat en 1916. Il a ensuite fréquenté l’Université Cornell, où il a obtenu son doctorat en 1919. Il a mené des recherches dans de nombreuses institutions, notamment les laboratoires géophysiques de la Carnegie Institution de Washington, le Rockefeller Institute for Medical Research, le California Institute of Technology et l’Université du Michigan. Les National Institutes of Health l’ont nommé directeur scientifique du Laboratoire de biologie physique. Il a également participé à la fondation de l’Union internationale de cristallographie, dont il a été vice-président puis président de 1951 à 1957.Les débuts de la cristallographie aux rayons XLe programme de cristallographie du Laboratoire de géophysique a officiellement débuté en 1919, sept ans après la découverte par Laue de la diffraction des rayons X. C’est à cette époque qu’Arthur L. Day, le premier directeur du laboratoire, engagea Ralph WG Wyckoff comme premier cristallographe structural. Il restera au Laboratoire de géophysique jusqu’en 1927.Le nouveau programme a enthousiasmé et intrigué Day. Ce sentiment était rendu évident par la lettre du directeur à Wyckoff en 1920 dans laquelle il écrivait : « Le domaine d’activité dans lequel s’inscrit votre travail est entièrement nouveau pour ce Laboratoire, et pour l’essentiel nouveau dans ce pays. Il est, je pense, rare qu’un homme au début de sa carrière ait une occasion aussi inhabituelle d’entrer et d’exploiter un domaine d’une importance aussi vitale pour notre connaissance de la structure de la matière, un domaine, soit dit en passant, qui vous emmener bien au-delà de l’application immédiate que ce Laboratoire voudra en faire. Je salue chaleureusement votre choix et votre opportunité, et vous souhaite plein succès dans votre travail.Peu de laboratoires étudiaient la cristallographie aux rayons X avant le Laboratoire de géophysique. Wyckoff lui-même s’est familiarisé avec la théorie des groupes spatiaux et sa pertinence pour la diffraction des rayons X à l’Université Cornell sous la direction du professeur Shoji Nishikawa. En raison de la nature primitive des premiers spectromètres, les premiers calculs des positions atomiques dans les cristaux étaient au mieux des estimations. Les travaux initiaux de Wyckoff étaient centrés sur ce problème. Il a compris que la théorie des groupes spatiaux permettait de spécifier les structures potentielles. À la suite des travaux de Nishikawa, Wyckoff a vu dans les modèles originaux de Laue la source de données supplémentaires. Plus tard, il a détaillé ces idées dans ses premiers articles pour le Laboratoire de géophysique.Très peu de personnes s’occupaient réellement de la cristallographie aux rayons X au Laboratoire de géophysique. Malgré ce fait, leurs contributions couvraient de nombreux aspects différents de la science, comme la cristallographie théorique, les déterminations de la structure cristalline, les solutions solides, les techniques informatiques et la biocristallographie. L’une des branches les plus difficiles de la cristallographie aux rayons X a été les premiers travaux expérimentaux avec des tubes à rayons X à gaz. En raison de sa nature délicate, les procédures prenaient souvent beaucoup de temps. Heureusement, le membre du personnel du Laboratoire géophysique, CJ Ksanda, était un fabricant d’instruments formé en Suisse qui connaissait bien le processus. Avec Wyckoff, il a mené la plupart des travaux de laboratoire. Sa contribution la plus célèbre au domaine est survenue en 1932 lorsqu’il a conçu les tubes à gaz jumeaux Ksanda.Wyckoff a présenté Eugene Posnjak, membre du personnel, à la cristallographie aux rayons X. Ensemble, ils ont co-écrit « La structure cristalline du chloroplatinate d’ammonium » en 1922. L’article a prouvé la théorie de la coordination de Werner, déclarant que le platine est entouré de manière octaédrique par six ions chlore. Ce n’était pas la fin des recherches conjointes de Posnjak et Wyckoff. Les deux ont ensuite étudié les halogénures alcalins et les halogénures cuivreux.Posnjak a ensuite apporté d’autres contributions impressionnantes à la cristallographie aux rayons X pour le laboratoire de géophysique. Il a déterminé la structure cristalline du potassium, un métal alcalin. En 1928, il publie les dimensions cellulaires du spinelle et d’autres composés du groupe des spinelles. Afin d’étudier les propriétés magnétiques des cristaux, il a même créé plusieurs composés et solutions solides contenant du fer ferreux et ferrique. Posnjak était extraordinairement accompli et implacable dans la recherche préparatoire et expérimentale. Ce qu’il a commencé, il l’a terminé.En 1929, le pétrologue TFW Barth rejoint le Laboratoire de géophysique. Peu de temps après son arrivée, il s’associe à Posnjak sur le problème du spinelle et co-écrit en 1931 « La structure du spinelle : un exemple d’équipoints d’atomes variables ». L’article a prouvé que des sites cristallographiquement équivalents peuvent être occupés par des atomes chimiquement différents.En 1933, Barth rapporta à Day que « pendant une durée considérable, nous avons eu le meilleur goniomètre à rayons X aux États-Unis et probablement dans le monde ». Le laboratoire de géophysique était plus que largement équipé pour la cristallographie aux rayons X avec une caméra Weissenberg, une caméra à oscillation et plusieurs caméras à poudre.
L’une des premières femmes scientifiques du Laboratoire de géophysique a été Gabrielle Donnay, une scientifique formée à la cristallographie aux rayons X. Elle a rejoint l’équipe de Washington en 1950 en tant que boursière, puis en tant que membre du personnel en 1955. Elle a travaillé avec le directeur du Laboratoire, LH Adams, sur son premier programme de recherche, un test sur la précision du nouveau diffractomètre à poudre. Cela a conduit aux dimensions et aux volumes des cellules d’une série complète de solidification de feldspaths alcalins.
En 1969, Donnay a rédigé un article détaillant les cinq premières décennies de recherche cristallographique au Laboratoire de géophysique, notant que 183 articles sur la cristallographie aux rayons X avaient été publiés par le personnel et les boursiers depuis le début du programme jusqu’à cette époque. Le programme du Laboratoire n’a cessé de prospérer depuis et est aujourd’hui largement connu pour ses avancées révolutionnaires en cristallographie à haute pression et à haute température.Cristallographie aux rayons X
Structures protéiques à haute résolution pour faire progresser votre programme de découverte de médicaments
De plus en plus, nos clients considèrent la conception de médicaments basée sur la structure (SBDD) comme un élément essentiel de leurs projets. Domainex est un partisan de longue date de la SBDD, il n’est donc pas surprenant que nous ayons une solide équipe interne de cristallographes à rayons X et de modélisateurs moléculaires. Domainex fournit une solution complète, du gène à la structure cristalline, qui s’intègre de manière transparente à la SBDD.
Nos scientifiques génèrent des structures protéiques à haute résolution à l’aide de la cristallographie aux rayons X qui vous fourniront des informations structurelles inestimables pour fournir un aperçu détaillé de votre programme de découverte de médicaments. Nos équipes de chimie médicinale et de chimie computationnelle sont compétentes dans l’utilisation de ces informations tout au long du processus de découverte de médicaments pour optimiser la conception de ligands et produire les molécules candidates les plus efficaces.
Des protéines de haute qualité, adaptées aux études de cristallisation, sont préparées par notre équipe de science des protéines. Domainex possède l’expertise et les installations internes pour entreprendre le criblage à haut débit de milliers de conditions de cristallisation, et grâce à un réseau d’installations synchrotron de classe mondiale, y compris la Diamond Light Source (Oxfordshire, Royaume-Uni), nous pouvons obtenir pour vous des ensembles de données de résolution pour vos protéines cibles (apo ou liées au ligand). Nous pouvons traiter ces données pour résoudre les structures et vous les présenter dans une variété de formats adaptés à la modélisation informatique.
En associant ce savoir-faire en biologie structurale à nos capacités de conception de médicaments basée sur les fragments et la structure, vous pouvez accéder à nos approches de pointe pour une optimisation rapide des composés. Pour des exemples qui mettent en valeur nos capacités en cristallographie aux rayons X, veuillez consulter nos études de cas MEK-1 et CD73.Ralph Wyckoff (1897-1994)Ralph (Walter Graystone) Wyckoff était un scientifique américain, un pionnier dans l’application des méthodes aux rayons X pour déterminer les structures cristallines et l’un des premiers à utiliser ces méthodes pour étudier les substances biologiques. Il est devenu célèbre dans deux domaines de la recherche structurale : la diffraction des rayons X et la microscopie électronique. Il a développé une nouvelle technique d’« ombrage métallique » pour l’observation au microscope électronique. Un spécimen, tel qu’un virus, est placé sous vide avec un filament de tungstène chauffé recouvert d’or. L’or vaporisé recouvrait le côté de l’échantillon le plus proche du filament, laissant une « ombre » de l’autre côté. Cela a permis de mieux estimer leur taille et leur forme, ainsi que de révéler des détails sur leur structure.
https://gl-history.carnegiescience.edu/news/beginnings-x-ray-crystallography
http://www.nasonline.org/member-directory/deceased-members/48906.html