新技術(shù)提升蛋白質(zhì)結(jié)晶成功率

超構(gòu)材料21世紀初被提出，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，因此得以對蛋白質(zhì)的結(jié)晶過程施加干預(yù)，對蛋白質(zhì)的聚集態(tài)形成起到促進作用，從而降低了兩步成核中的步能壘。其次，通過材料本體結(jié)構(gòu)的晶格對聚集態(tài)蛋白質(zhì)分子進行引導排列，促進蛋白質(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。

盡管通過實驗和理論證明了超構(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)勢則必須兼容當前蛋白質(zhì)結(jié)晶通過的高通量篩選系統(tǒng)。目前國際上普遍采用液體處理機器人來進行高通量結(jié)晶篩選，篩選一個結(jié)晶條件的蛋白樣品消耗體積為納升級別。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，又不對結(jié)晶系統(tǒng)造成大的影響成為急需解決的問題。

隨后通過優(yōu)化生產(chǎn)和制備工藝，考察了各生產(chǎn)因素對成核劑尺寸和穩(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)的有機無機復合材料，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)晶篩選實驗中，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)晶和解析十多個蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)。

此外，針對能夠結(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，先進院已經(jīng)與國內(nèi)超過18個實驗室開展了合作，助力我國的生命科學和生物研究。

普通蛋白結(jié)晶板

在普通24孔板的基礎(chǔ)上發(fā)展出來用于結(jié)晶學研究。透明的PS材料，平整無變形的底提供了優(yōu)異的光學性能。孔緣突出于板面，減少孔間污染的風險。在“沉滴”（Sitting Drop）中，需要用到“微橋”（Micro-Bridges）,結(jié)晶過程中或之后，“微橋”可以轉(zhuǎn)移到另外一個孔?？捎肰IEWseal?（676070）密封，也可以用蓋玻片通過硅油密封每一孔。

用于油下結(jié)晶（Microbatch）,梯形的孔形可將樣品溶液集中于孔*，平的底部可在顯微鏡下觀察結(jié)晶的生長。

蛋白質(zhì)晶體板介紹

蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)，對蛋白質(zhì)晶體用X射線衍射法解出蛋白質(zhì)分子中各原子排列的三維結(jié)構(gòu)。在晶體中各蛋白質(zhì)分子以有序的晶胞形式重復排列，其形成受蛋白質(zhì)的純度和濃度、pH值、溫度、沉淀劑等影響。由于遺傳工程、同步輻射裝置、探測和分析技術(shù)、結(jié)晶自動化等技術(shù)的飛躍進步，已獲得的蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)從初“蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫”

目前,仿生合成是制備純文石的有效方法之一,它是依據(jù)生物礦化原理,以有機物的組裝體為模板制備出具有的結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的物理和化學性能的無機材料。本文利用生物礦化原理,在常溫常壓下以新型蛋白質(zhì),即竹蟶韌帶纖維狀蛋白質(zhì)層為基底,采用氣體擴散法,通過氯化鈣溶液和二氧化碳反應(yīng)制備了納米文石晶體且具有梭狀,捆狀,球狀,花狀,狀和板片狀超結(jié)構(gòu)。

蛋白結(jié)晶板

生長蛋白質(zhì)晶體是X射線衍射技 術(shù)解析蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的主要瓶頸問題之一.影響蛋白質(zhì)結(jié)晶的因素很多,其中溫度是影響蛋白質(zhì)結(jié)晶的重要因素,但在實踐中并未受到廣泛重視.總結(jié)了恒溫和變 溫對蛋白質(zhì)可結(jié)晶性和晶體質(zhì)量的影響,發(fā)現(xiàn)溫度控制既可以獲得更多的蛋白質(zhì)結(jié)晶條件,又可以提高蛋白質(zhì)晶體質(zhì)量,因此,溫度控制是蛋白質(zhì)結(jié)晶工作中應(yīng)當考 慮的重要因素。