蛋白質(zhì)晶體板研究

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,,截至2004年的150多種生物藥中,以晶體為其主要的生產(chǎn)和銷售形態(tài)的只有胰島素.造成這種情況的主要技術(shù)原因是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)結(jié)晶和小分子結(jié)晶相比具有更為復(fù)雜的結(jié)晶環(huán)境和影響因素。

本主要在過程尺度上對蛋白質(zhì)結(jié)晶過程中晶體群體的生長行為進(jìn)行了系統(tǒng)的模型化和實(shí)驗(yàn)研究. 蛋白質(zhì)晶體的形狀以及產(chǎn)品的粒度分布是衡量結(jié)晶產(chǎn)品質(zhì)量的主要指標(biāo),但是目前對蛋白質(zhì)結(jié)晶的群體粒數(shù)衡算模型的研究還非常少。

而且只能模擬粒度分布,不能模擬形狀分布,因?yàn)槟Ｐ椭械木w尺寸被簡單的定義為該晶體的體積當(dāng)量直徑.本提出了一個(gè)適用于蛋白質(zhì)結(jié)晶過程的基于晶體形狀結(jié)構(gòu)的群體粒數(shù)衡算模型.在該模型中,蛋白質(zhì)晶體的形狀被定量描述為每個(gè)晶面到晶體幾何中心的距離,由此提出。

蛋白質(zhì)晶體板

蛋白質(zhì)晶體由蛋白質(zhì)分子有序排列的框架組成,其內(nèi)部富含溶劑(水)分子,外觀形貌多種多樣,其物理性質(zhì)與常規(guī)固態(tài)晶體相比有很大不同。我們針對蛋白質(zhì)晶體的一些物理性質(zhì)(包括低密度、機(jī)械性能、聲學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等性質(zhì))。

一種簡單的提高蛋白質(zhì)結(jié)晶條件篩選成功率的方法.實(shí)驗(yàn)選擇了一個(gè)簡單的方法,用不同濃度的粗糙化的蓋玻片表面來誘導(dǎo)蛋白質(zhì)晶體異相形核.首先,對粗糙化的蓋玻片進(jìn)行了原子力顯微鏡掃描以及X-射線光電子能譜分析。

蛋白結(jié)晶板

多肽鏈中諸殘基的Cα原子若具有相同的φ和Ψ角，則勢必形成一種周期結(jié)構(gòu)，而有些φ和Ψ角可使這樣的結(jié)構(gòu)中形成充分的氫鍵，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，這樣的結(jié)構(gòu)稱為多肽鏈的二級結(jié)構(gòu)。鮑林和科里在1951年根據(jù)化學(xué)鍵理論和晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),為多肽鏈推引出α-螺旋和β-折疊片兩種二級結(jié)構(gòu)。其中所有的N-H和C=O基團(tuán)都相互形成了較強(qiáng)的氫鍵。α-螺旋體中與每個(gè)殘基的φ和Ψ 約為-60°和-40°。這樣得出的是一個(gè)如圖7所示的每轉(zhuǎn)含有3.6個(gè)殘基的右手螺旋體，其中第n個(gè)殘基的N-H與鏈內(nèi)第(n-4)個(gè)殘基的C=O形成了較強(qiáng)的氫鍵。

肌紅蛋白為什么要一個(gè) 146肽來陪伴血紅素？這里有兩個(gè)問題要澄清。首先，若沒有多肽鏈，則血紅素分子很容易互相接近,夾住一個(gè)氧分子,使自身中的Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ),從而在第六配位上只結(jié)合H2O而不能結(jié)合O2分子。其次，血紅素與的結(jié)合比與氧的結(jié)合要強(qiáng)25000倍,是因?yàn)椴幌裱跄菢有敝c鐵成鍵。在肌紅蛋白中，由于多肽鏈提供的遠(yuǎn)側(cè)組氨酸的作用，迫使也要斜著成鍵。這樣，它與血紅素的結(jié)合就只比氧強(qiáng)200倍了。