意義重大的蛋白質(zhì)結(jié)晶

對(duì)“靜止”的蛋白質(zhì)進(jìn)行觀察，很多“疑難雜癥”都能浮出水面，蛋白質(zhì)晶體對(duì)于生命科學(xué)的研究具有重大意義。以今年年初爆發(fā)的新型冠狀病毒（2019-nCoV）為例，我國(guó)科學(xué)家就是利用病毒的水解酶與的復(fù)合物晶體成功解析了原子結(jié)構(gòu)，可為抗病毒的快速篩選和研發(fā)提供有力的工具。截止2020年1月1日，蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)收錄了超過(guò)16萬(wàn)個(gè)蛋白質(zhì)晶體的原子結(jié)構(gòu)信息，已經(jīng)滲透到了眾多領(lǐng)域，如藥學(xué)，醫(yī)學(xué)，農(nóng)業(yè)，材料學(xué)等。目前，有9位科學(xué)家因解析蛋白質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。然而，讓蛋白質(zhì)結(jié)晶可不是一件容易的事情。在科學(xué)界，蛋白質(zhì)晶體的生長(zhǎng)常常被認(rèn)為是“藝術(shù)”遠(yuǎn)多于“科學(xué)”，甚至有許多科學(xué)家為了晶體更好地結(jié)晶，開(kāi)始有些“小”：比如把做好的結(jié)晶板放在車(chē)上開(kāi)出去幾個(gè)小時(shí)，或是在晶體實(shí)驗(yàn)柜門(mén)上貼了兩只大恐龍貼紙……其實(shí)，這些“小”都反映出：蛋白質(zhì)晶體的結(jié)晶過(guò)程受到很多因素的影響，能夠有一顆完整的結(jié)晶是一件很困難的事情。想要獲得足夠質(zhì)量的晶體，尤其對(duì)新穎的、表征不佳的基因產(chǎn)物來(lái)說(shuō)，通常是新結(jié)構(gòu)測(cè)定項(xiàng)目中困難也是耗時(shí)的步驟。

蛋白結(jié)晶板方法

用于人工和高通量蛋白晶體生長(zhǎng)以及其他生物或有機(jī)晶體生長(zhǎng)的設(shè)備和方法.一微孔板包含多個(gè)單元格,以及一限定微孔板中單元格的邊框.在每個(gè)單元格中至少存在一個(gè)上部開(kāi)口的孔.單元格中的每個(gè)孔底部可以封閉,或者其底部是開(kāi)口的,但孔底部由一獨(dú)立部件封閉,其可以為獨(dú)立的膜或板(例如塑料,玻璃或金屬)或一模制部件。

傳統(tǒng)結(jié)晶板蛋白質(zhì)晶體板比較

在20℃時(shí)雖然微流控芯片上的結(jié)晶條件數(shù)少于24孔結(jié)晶板(67 vs 94),但主要是嗜熱菌蛋白酶的結(jié)晶條件數(shù)顯著減少,其他4種蛋白在兩種方法上均有相近的結(jié)晶條件數(shù),表明微流控芯片能以接近24孔結(jié)晶板的效率進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選.但是,在4℃時(shí)微流控芯片與24孔結(jié)晶板有60%的結(jié)晶條件不同,20℃時(shí)有90%的結(jié)晶條件不同,這表明目前的這種微流控芯片還不能直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的24孔結(jié)晶板,它可以作為蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選時(shí)的一種補(bǔ)充方式。

蛋白結(jié)晶板過(guò)程

概括了蛋白質(zhì)結(jié)晶的基本過(guò)程,闡述了蛋白質(zhì)結(jié)晶的早期發(fā)展歷程,重點(diǎn)介紹了蛋白質(zhì)結(jié)晶的近期研究狀況,主要包括:形核機(jī)理的研究,結(jié)晶條件的篩選和結(jié)晶技術(shù)的優(yōu)化以及基于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)技術(shù).特別是對(duì)離子液體在蛋白質(zhì)結(jié)晶過(guò)程中的應(yīng)用及發(fā)展前景進(jìn)行了討論，

論述了國(guó)內(nèi)外生物大分子(蛋白質(zhì),酶等)沉淀結(jié)晶的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展,著重從結(jié)晶熱力學(xué),粒子聚集,結(jié)晶的成核與晶體生長(zhǎng),以及場(chǎng)的作用等方面闡述了蛋白質(zhì)沉淀結(jié)晶過(guò)程的特定現(xiàn)象與可能的結(jié)晶機(jī)理,對(duì)蛋白質(zhì)的沉淀結(jié)晶過(guò)程作了的描述,并提出未來(lái)研究方向,為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析,新藥設(shè)計(jì),生化研究以及工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的基礎(chǔ)。