Nature：无需结晶的X射线晶体分析

　　X射线晶体分析曾帮助人们揭示了DNA双螺旋和其他无数分子的结构，而现在科学家们对这一技术进行了升级。本期Nature上发表的一项研究显示，利用微小的分子海绵，可以进行无需结晶的X射线晶体分析。这一方法省却了麻烦的结晶步骤，使X射线晶体分析更简便快捷，同时也提升了灵敏度。

　　“你可以称之为，无需结晶的晶体分析，”未参与这项研究的，哈佛医学院生物化学家Jon Clardy评论道。这一技术使用多孔支架，让目标分子在其中有序排列，然后再通过X射线解析其结构。

　　X射线晶体分析(X-ray crystallography)是科学界最重要的技术之一，是少数能够直接确定分子形态的技术。X射线晶体分析需要获得可供衍射的单晶，但实际上许多分子很难结晶，就像你很难让一个好动的小狗坐定拍照一样。Clardy指出，这是X射线晶体分析中的最大瓶颈。

　　晶体海绵

　　东京大学的化学家Makoto Fujita与其同事Yasuhide Inokuma领导了这项研究，他们采用了被称为金属一有机骨架的材料，这种材料具有大而规律的空腔，就像“晶体海绵”一样。研究人员将这种多孔复合物的小晶体浸入到目标分子的溶液中，复合物就像海绵那样吸收周围的小分子。在短时间的孵育之后，支架中目标分子实现了有序排列，可以用来进行X射线衍射，以揭示它们的结构。

　　通过这一技术，研究人员成功对一些已知结构的小分子进行了形态分析。此外，他们还通过该方法确定了miyakosyne A的结构，miyakosyne A是一种来自海绵的罕见化合物，其分子特性使之很难结晶。不过，由于该技术使用的是小晶体支架，所以要求样品质量处于纳克-微克级别。

　　“这是一个非凡的成就，”Clardy说。他认为这一技术将帮助人们从一些特殊生物(海洋生物和土壤细菌等)中挖掘有价值的化合物，因为这些分子往往很难结晶。

　　目前，这项新技术还没有用于蛋白质结构分析，因为结晶海绵中的“口袋”还不够大。不过Fujita的研究团队正在向这一方面努力，“将这一方法应用到蛋白结晶分析中，是我们面临的下一个挑战，”他说。