新技術(shù)提升蛋白質(zhì)結(jié)晶成功率

超構(gòu)材料21世紀(jì)初被提出，截至目前它仍然是非?；钴S的前沿領(lǐng)域。其中的微結(jié)構(gòu)，大小尺度與它作用的蛋白質(zhì)尺寸相當(dāng)，因此得以對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)晶過(guò)程施加干預(yù)，對(duì)蛋白質(zhì)的聚集態(tài)形成起到促進(jìn)作用，從而降低了兩步成核中的步能壘。其次，通過(guò)材料本體結(jié)構(gòu)的晶格對(duì)聚集態(tài)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行引導(dǎo)排列，促進(jìn)蛋白質(zhì)分子的有序排列和晶核形成，從而降低了兩步成核中的第二步能壘。

盡管通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論證明了超構(gòu)材料在蛋白質(zhì)結(jié)晶方面的巨大潛力，但要充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)則必須兼容當(dāng)前蛋白質(zhì)結(jié)晶通過(guò)的高通量篩選系統(tǒng)。目前國(guó)際上普遍采用液體處理機(jī)器人來(lái)進(jìn)行高通量結(jié)晶篩選，篩選一個(gè)結(jié)晶條件的蛋白樣品消耗體積為納升級(jí)別。因此，如何快速，穩(wěn)定地將成核劑添加到高通量系統(tǒng)的同時(shí)，又不對(duì)結(jié)晶系統(tǒng)造成大的影響成為急需解決的問(wèn)題。

隨后通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)和制備工藝，考察了各生產(chǎn)因素對(duì)成核劑尺寸和穩(wěn)定性的影響，確定了適合高通量蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選的成核劑混懸劑的制備工藝流程。這是一種含有具有表面超結(jié)構(gòu)的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料，其尺寸分布在幾百納米到幾微米之間。該產(chǎn)品的組成為材料顆粒與水溶液的混懸液。在蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選實(shí)驗(yàn)中，使用該產(chǎn)品有助于提高蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選的成功率，包括改善晶體的分辨率和篩選新的結(jié)晶條件，使不結(jié)晶或難結(jié)晶的蛋白質(zhì)成功結(jié)晶，展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用潛力，使用該成核劑已經(jīng)成功結(jié)晶和解析十多個(gè)蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)。

此外，針對(duì)能夠結(jié)晶的蛋白質(zhì)分子，成核劑混懸液在篩選新的結(jié)晶條件，提升結(jié)晶的分辨率方面同樣有效。目前，先進(jìn)院已經(jīng)與國(guó)內(nèi)超過(guò)18個(gè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了合作，助力我國(guó)的生命科學(xué)和生物研究。

蛋白質(zhì)晶體板介紹

研究蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的物理化學(xué)分支學(xué)科。蛋白質(zhì)分子是由上百或更多的α-氨基酸作為單體縮合而成的多肽（見(jiàn)肽）鏈構(gòu)成的。能構(gòu)成蛋白質(zhì)中多肽鏈的α-氨基酸總共有 20種L－氨基酸。通過(guò)它們不同的組合和排列形成氨基酸順序不同的多肽鏈，然后這些多肽鏈進(jìn)一步通過(guò)交聯(lián)構(gòu)成千萬(wàn)種蛋白質(zhì)分子。多肽鏈的氨基酸順序及其交聯(lián)的位置代表蛋白質(zhì)分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)。在一級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，蛋白質(zhì)分子中的多肽鏈按一定的方式在空間分布，形成二級(jí)和三級(jí)立體結(jié)構(gòu)等。－氨基酸、 多肽鏈和二硫橋蛋白質(zhì)分子是一個(gè)由α-氨基酸單體相互縮合而成的多肽分子。其中每個(gè)氨基酸縮合后殘留的部分稱為氨基酸殘基。

蛋白質(zhì)晶體板

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型的蛋白質(zhì)結(jié)晶板,包括頂部結(jié)晶板和下端結(jié)晶板,所述頂部結(jié)晶板安裝固定在下端結(jié)晶板的上端位置上,所述頂部結(jié)晶板的上端中間設(shè)置有陣列凹槽,通過(guò)結(jié)晶板外殼,內(nèi)部?jī)?chǔ)槽和滴液凹槽所組成的三孔結(jié)晶板可以很好的滿足特定的使用需要,三孔結(jié)晶板的結(jié)晶板外殼連接在頂部結(jié)晶板上,從而可以很好的固定連接住。

獲取蛋白質(zhì)晶體是蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)解析,藥品生產(chǎn),自組裝納米體系構(gòu)建等過(guò)程中重要的步驟.例如,利用X射線衍射技術(shù)對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)解析時(shí),首先需要通過(guò)結(jié)晶條件篩選,獲得質(zhì)量較高的蛋白質(zhì)晶體。

蛋白結(jié)晶板

本發(fā)明涉及一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板,包括結(jié)晶板主體部分(10),以及在結(jié)晶板主體上以陣列形式分布的儲(chǔ)槽單元(20),每一所述儲(chǔ)槽單元(20)具有面板(240),在所述面板中間位置形成一凹槽,所述凹槽底部為第二面板(250),在所述第二面板中間位置或靠近一側(cè)的位置凹入形成儲(chǔ)槽。

大分子生物藥以晶體形式作為給藥的方式具有穩(wěn)定性高,有效成分濃度高以及容易實(shí)現(xiàn)的可控性釋放等許多優(yōu)點(diǎn).然而,,以晶體為其主要的生產(chǎn)和銷售形態(tài)的只有胰島素