您好,歡迎來(lái)到易龍商務(wù)網(wǎng)!
發(fā)布時(shí)間:2021-08-06 12:43  
【廣告】
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常活躍的前沿領(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)結(jié)晶方法
結(jié)晶方法(Crystallization Techniques)1.1.1 分批結(jié)晶(Batch Crystallization) 這是老的簡(jiǎn)單的結(jié)晶方法,其原理是同步地在蛋白質(zhì)溶液中加入沉淀劑,立即使溶液達(dá)到一個(gè)高過(guò)飽和狀態(tài)。幸運(yùn)的話(huà),不需進(jìn)一步處理即可在過(guò)飽和溶液中逐漸長(zhǎng)出晶體。一個(gè)用于微分批結(jié)晶的自動(dòng)化系統(tǒng)已被Chayen等人設(shè)計(jì)出(1991,1992),其微分批方法中,他們?cè)?-2μl包含蛋白質(zhì)和沉淀劑的液滴中生長(zhǎng)晶體。液滴被懸浮在油(如石蠟)中,油的作用是作為封層以防止蒸發(fā),它并不干擾普通沉淀劑,但是干擾能溶解油的(Chayen, 1997; see also Chayen, 1998)。
蛋白質(zhì)晶體板結(jié)構(gòu)
多肽分子中前一個(gè)殘基中羰基碳原子與后一個(gè)殘基中的氨基氮原子之間形成一個(gè)肽鏈。多肽分子以氨基端為頭,而以羧基端為尾。組成蛋白質(zhì)分子的α-氨基酸都是L-異構(gòu)體,其構(gòu)型見(jiàn)圖2。圖2每個(gè)氨基酸或其殘基中羧酸根α位上的碳原子 Cα直接與氫原子、氨基和側(cè)鏈R基相連。在L-異構(gòu)體中,從Cα向R 看 時(shí),按順時(shí)針順序排列是H、NH幦和COO。存在于蛋白質(zhì)分子中的20種氨基酸各以其側(cè)鏈R基而相區(qū)別。
蛋白質(zhì)結(jié)晶板
實(shí)用新型涉及一種蛋白質(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(220),所述儲(chǔ)槽(220)至少一側(cè)的第二面板(250)中形成有至少一個(gè)滴液槽(230),所述面板(240)與第二面板(250)通過(guò)連接部(260)連接,所述結(jié)晶板主體部分(10)在其四周具有支撐部(300)。
設(shè)計(jì)并制作了一種在微腔中對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行微批量法(microbatch)結(jié)晶的碟式微流控結(jié)晶芯片,它是一種高通量、低成本、低耗樣量(納升級(jí))、操作簡(jiǎn)便的蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選方法,這種芯片能成功地結(jié)晶溶菌酶(lysozyme)和青色熒光蛋白(CyPet).為了系統(tǒng)地比較這種微流控芯片與傳統(tǒng)的使用蒸汽擴(kuò)散法的24孔結(jié)晶板的結(jié)晶能力,用3個(gè)Hampton結(jié)晶試劑盒