蛋白質(zhì)結晶技術發(fā)展的艱難歷程

科學家們研究蛋白質(zhì)結晶技術花費了很長時間。1988年諾貝爾化學獎被授予三位德國科學家，原因是三個人通力合作，在世界上解析了一種膜蛋白——菌光合反應中心的高分辨率三維結構，它拉開了膜蛋白結構生物學的序幕，在生物學界影響非常大。之后，科學家們在基因組學和蛋白質(zhì)組學領域不斷取得新進展，可以作為潛在靶向的蛋白質(zhì)的數(shù)量呈指數(shù)級增加，然而這些方法獲得有用晶體的成功率不足20%。

2011年，英國帝國理工學院和薩里大學的科學家們使用一種“分子印跡聚合物（MIPs）”的材料，研發(fā)出了一種更有效的制造蛋白質(zhì)晶體的方法。但是這種方法在結晶條件成分復雜，包含高鹽，，寬泛的酸堿區(qū)間等條件下，容易造成MIPs對蛋白質(zhì)的印記作用失效?？蒲胁粩嗌钊?，技術不斷迭代，目前，應用為廣泛的晶體制備方法當屬規(guī)模篩選，比如高通量蛋白質(zhì)結晶篩選，即從成百上千個溶液條件中篩選出適合結晶的條件。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，目前的高通量蛋白質(zhì)結晶篩選的成功率僅為15.6%，嚴重制約了蛋白質(zhì)結晶技術在結構生物學領域的應用和發(fā)展。缺乏、廣譜的蛋白晶體制備技術是目前結構生物學研究中的技術瓶頸。

近期，由深圳先進技術研究院喻學鋒研究員課題組研發(fā)的一種蛋白質(zhì)結晶篩選添加劑——人工晶種混懸液打破了技術桎梏。新法的應用，能夠讓蛋白質(zhì)晶體的結晶更簡便，更科學，更完整。

蛋白結晶板

檢測結果表明,經(jīng)修飾的聚微孔板化學連接蛋白質(zhì)結合率比物理吸附高出5~10倍,在-4℃環(huán)境中存放6個月活性降低小于15%。靈敏度和穩(wěn)定性顯著提高。本文制備的功能化聚微孔板具有使用方法簡便、快捷、污染小、成本低的特點,有廣闊的應用前景。蛋白質(zhì)是水產(chǎn)品的主要組分,其含量測定在水產(chǎn)品加工及研究等方面應用極為廣泛.目前,各蛋白含量快速測定方法通常是在試管中進行反應并應用分光光度計測定,其操作過程較繁瑣,分析大批量樣品時效率低,上述缺點在高通量篩選、檢測等場合尤為突出。

蛋白質(zhì)分子的三維結構是生命科學研究中極為重要的信息,X射線單晶衍射技術是目前獲得結構信息的手段,但如何篩選到個蛋白晶體是該技術必需的步,也是制約結構生物學發(fā)展的主要瓶頸問題之一.現(xiàn)在一般通過規(guī)模篩選的方法從眾多的溶液中篩選出可結晶的條件,但是工作量較大,效率也不高.回顧了近年來在提高結晶篩選效率方向取得的成就。