蛋白質(zhì)結(jié)晶原理

蛋白質(zhì)的X射線結(jié)構(gòu)分析首先要獲得合適的單晶。蛋白質(zhì)結(jié)晶學(xué)尚未發(fā)展成熟，盡管很受人親睞，特別是受航天飛機(jī)中微重力實(shí)驗(yàn) 的激發(fā)。蛋白質(zhì)結(jié)晶是一個(gè)反復(fù)試驗(yàn)的過程，蛋白質(zhì)逐漸會(huì)從溶液中析出，雜質(zhì)、晶核及其他未知因素對此過程有所影響。通常，蛋白質(zhì)越純，生長晶體幾率越大。蛋白質(zhì)結(jié)晶學(xué)者對蛋白質(zhì)的純度要求要嚴(yán)于生化學(xué)家的要求，后者往往在酶催化活性足夠高時(shí)就很滿意。另一方面，為了使蛋白質(zhì)結(jié)晶，不僅要加其他成分，所有蛋白質(zhì)分子的表面性質(zhì)也必須是相同的，特別是表面的電荷分布，因?yàn)樗绊懢w內(nèi)分子的聚集。質(zhì)譜是蛋白質(zhì)結(jié)晶中的一種有效工具，例如檢測重組蛋白的表達(dá)、樣品純度、重原子衍生物及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的特性。

蛋白結(jié)晶板過程

概括了蛋白質(zhì)結(jié)晶的基本過程,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).特別是對離子液體在蛋白質(zhì)結(jié)晶過程中的應(yīng)用及發(fā)展前景進(jìn)行了討論，

論述了國內(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,以及場的作用等方面闡述了蛋白質(zhì)沉淀結(jié)晶過程的特定現(xiàn)象與可能的結(jié)晶機(jī)理,對蛋白質(zhì)的沉淀結(jié)晶過程作了的描述,并提出未來研究方向,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)。

蛋白質(zhì)晶體板結(jié)構(gòu)介紹

所示完全伸展的鏈。L.C.鮑林和R.B.科里曾由氨基酸、小肽和有關(guān)化合物晶體結(jié)構(gòu)的測定中歸納了肽鍵的鍵長、鍵角等。鏈中肽鍵N-C的鍵長為1.32埃，具有40%的雙鍵成分，與周圍四個(gè)鍵是共面的，且N-H和C=O具有反式構(gòu)型。

這樣的二級結(jié)構(gòu)以或大或小的含量，相當(dāng)廣泛地存在于各種球蛋白和纖維蛋白中。在功能變化多端的球蛋白分子中，結(jié)構(gòu)還有更高的層次。這兩類周期結(jié)構(gòu)并不貫穿在整個(gè)多肽鏈中，而存在于某些分段中。這樣，多肽鏈折疊成球形的三級結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步?jīng)Q定其特異的功能。

蛋白質(zhì)晶體板

半胱氨酸、賴氨酸的蛋白質(zhì)、以及含有金屬離子的蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)的吸附會(huì)導(dǎo)致重組蛋白質(zhì)純度大幅降低。為了解決這一問題,我們制備了兩類新材料,用于提高重組蛋白質(zhì)純度:1)通過分子印跡技術(shù),以組氨酸標(biāo)簽為模板,在IMAC材料表面形成組氨酸標(biāo)簽的分子印跡層,使得不含組氨酸標(biāo)簽的蛋白質(zhì)無法靠近IMAC材料,從而提高重組蛋白純度;2)通過活性可控自由基聚合,在IMAC基質(zhì)材料表面包被了一層尺寸可控的聚合物涂層。在聚合物網(wǎng)絡(luò)的篩分作用下,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)帶組氨酸標(biāo)簽的重組蛋白的純化。